Java中Integer128陷阱

更新時(shí)間：2025年07月13日 09:32:42 作者：lili-felicity

本文主要介紹了Java中Integer與int的區(qū)別及裝箱拆箱機(jī)制,重點(diǎn)指出-128至127范圍內(nèi)的Integer值會(huì)復(fù)用緩存對(duì)象,導(dǎo)致==比較結(jié)果為true,下面就來了解一下

public static void main(String[] args) {
        Integer num1 = 127;
        Integer num2 = 127;
        Integer num3 = 128;
        Integer num4 = 128;
        int num5 = 127;
        int num6 = 128;
        System.out.println(num1 == num2);
        System.out.println(num3 == num4);
        System.out.println(num1 == num5);
        System.out.println(num6 == num3);
    }

我會(huì)認(rèn)為這個(gè)問題的輸出結(jié)果是true、true、true、true。但是在運(yùn)行的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，結(jié)果并不是想象中的那樣子。正確答案如下。

??一、Integer和int的聯(lián)系

Java 5 引入了自動(dòng)裝箱（Autoboxing）和拆箱（Unboxing）機(jī)制，允許 int 類型和 Integer 類型之間進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

自動(dòng)裝箱：將 int 類型的值自動(dòng)轉(zhuǎn)換為 Integer 對(duì)象。
自動(dòng)拆箱：將 Integer 對(duì)象自動(dòng)轉(zhuǎn)換為 int 類型的值。

1.1 Integer和int的區(qū)別

1. 類型不同

int 是基本數(shù)據(jù)類型，直接存儲(chǔ)整數(shù)值。
Integer 是引用類型，存儲(chǔ)的是對(duì)象的引用，指向堆內(nèi)存中的 Integer 對(duì)象。

2. 內(nèi)存使用

int 變量在棧內(nèi)存中直接存儲(chǔ)整數(shù)值，占用的內(nèi)存空間固定為 4 個(gè)字節(jié)。
Integer 對(duì)象存儲(chǔ)在堆內(nèi)存中，除了存儲(chǔ)整數(shù)值外，還需要額外的內(nèi)存來存儲(chǔ)對(duì)象的元數(shù)據(jù)，因此占用的內(nèi)存空間相對(duì)較大。

3. 空值處理

int 是基本數(shù)據(jù)類型，不能為 null。
Integer 是引用類型，可以賦值為 null，這在某些需要表示 “無值” 的場(chǎng)景中非常有用。

1.2 Integer和int的相互轉(zhuǎn)換

在上一篇文章當(dāng)中說到了類和對(duì)象，Integer并不是八大基本數(shù)據(jù)類型中的一個(gè)，Integer是一個(gè)類，類似于上一篇文章說到的學(xué)生類。

int轉(zhuǎn)換為Intege：裝箱

看下邊一行代碼。下邊這行代碼的執(zhí)行涉及到了裝箱操作。

Integer num1 = 127;

代碼真正在執(zhí)行的時(shí)候會(huì)變?yōu)橄路降臉幼?。這就是裝箱操作，就是把一個(gè)基本類型的int變量，包裝成一個(gè)引用類型的Integer變量。

Integer num1 = Integer.valueOf(127);

Integer轉(zhuǎn)換為int：拆箱

下方的代碼涉及到拆箱操作。

Integer num1 = 127;
int num2 = num1;

代碼在執(zhí)行的時(shí)候會(huì)變?yōu)檫@個(gè)樣子。這就是拆箱操作。

Integer num1 = Ineger.valueOf(127);
int num2 = num1.intValue();

??二、裝箱

想要知道最開始的問題，就要具體了解，裝箱到底是如何實(shí)現(xiàn)的，為什么對(duì)127裝箱作比較是true，對(duì)128裝箱后作比較是false，現(xiàn)在來跟進(jìn)裝箱的代碼。

跟進(jìn)到源碼當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)方法對(duì)于我們傳入的數(shù)值還進(jìn)行了一次判斷，i要和IntegerCache的low和high作比較，如果在low和high之前，那么就返回一個(gè)值，否則的話就返回一個(gè)new出來的Integer對(duì)象。

IntegerCache.low

能夠看到，low其實(shí)是一個(gè)值，大小為-128

IntegerCache.high

同樣的，high也是一個(gè)值，只不過好像沒有初始值，這里我們先看做127。

對(duì)于一開始的問題，我們傳進(jìn)來的值是127。

 Integer num1 = 127;
 Integer num2 = 127;

那么就會(huì)返回這個(gè)值。

 return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];

IntegerCache.cache其實(shí)是一個(gè)Integer數(shù)組，用于存儲(chǔ)一些Integer類創(chuàng)建出的對(duì)象。

那么它可以有哪些對(duì)象呢？看如下代碼。

static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    h = Math.max(parseInt(integerCacheHighPropValue), 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    h = Math.min(h, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
                } catch( NumberFormatException nfe) {
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
                }
            }
            high = h;

            // Load IntegerCache.archivedCache from archive, if possible
            CDS.initializeFromArchive(IntegerCache.class);
            int size = (high - low) + 1;

            // Use the archived cache if it exists and is large enough
            if (archivedCache == null || size > archivedCache.length) {
                Integer[] c = new Integer[size];
                int j = low;
                for(int i = 0; i < c.length; i++) {
                    c[i] = new Integer(j++);
                }
                archivedCache = c;
            }
            cache = archivedCache;
            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }

這是一個(gè)靜態(tài)初始?jí)K，現(xiàn)在不講太多，只是Integer類加載的時(shí)候會(huì)執(zhí)行里邊的代碼，在這里有對(duì)cache的初始化。我們只需要關(guān)注下邊的部分。

            int size = (high - low) + 1;

            // Use the archived cache if it exists and is large enough
            if (archivedCache == null || size > archivedCache.length) {
                Integer[] c = new Integer[size];
                int j = low;
                for(int i = 0; i < c.length; i++) {
                    c[i] = new Integer(j++);
                }
                archivedCache = c;
            }
            cache = archivedCache;

size就是我們?cè)O(shè)置的（127 + 128） + 1，也就是256。cache初始化的過程如下。

根據(jù)low和high計(jì)算size
初始化一個(gè)size大小的Integer數(shù)組
對(duì)數(shù)組進(jìn)行賦值操作，也就是數(shù)組的0~255索引為存儲(chǔ)的是-128~127之間的數(shù)字（包括0）

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了，cache就是一個(gè)已經(jīng)初始化好的數(shù)組，里邊存儲(chǔ)了-128~127之間的Integer對(duì)象的引用。那么回到上訪的代碼。如果我們傳入的值在low~high之間，那么就會(huì)直接從這個(gè)cache中拿取已經(jīng)創(chuàng)建好的Integer變量。

 return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];

現(xiàn)在有一點(diǎn)明白了，如果直接拿取的是已經(jīng)創(chuàng)建好的對(duì)象，是不是就意味著每次拿的時(shí)候獲取的都是同一個(gè)對(duì)象呢？就是這樣子。

Integer num3 = 128;
Integer num4 = 128;

如果傳入的是128。那么就會(huì)通過new的方式來創(chuàng)建Integer對(duì)象，每次new出來的是一個(gè)全新的對(duì)象，所以通過new方式創(chuàng)建的對(duì)象在怎么比較也是false，因?yàn)橐妙愋蛯?duì)象之間用==操作，比較的是兩個(gè)對(duì)象的地址是否相同，也就是說num3和num4比較的是他們?cè)趦?nèi)存空間的地址是否是相同的，并非比較的他們的內(nèi)容是否都是128。

而num1和num2的比較其實(shí)也是比較地址，但是因?yàn)閚um1和num2指向的是同一個(gè)對(duì)象，所以就是true。

??三、拆箱

拆箱操作就很簡(jiǎn)單了，調(diào)用intValue()方法返回包裝的整數(shù)。

public static void main(String[] args) {
        Integer num1 = 127;
        Integer num2 = 127;
        Integer num3 = 128;
        Integer num4 = 128;
        int num5 = 127;
        int num6 = 128;
        System.out.println(num1 == num2);  // Integer.valueOf(127) == Integer.valueOf(127)
        System.out.println(num3 == num4);  // Integer.valueOf(128) == Integer.valueOf(128)
        System.out.println(num1 == num5);  // num1.intValue() == 127
        System.out.println(num6 == num3);  // num2.intValue() == 128
    }

現(xiàn)在是否對(duì)這個(gè)問題了解的更多了一點(diǎn)呢。

到此這篇關(guān)于Java中Integer128陷阱的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Integer128 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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