具體現象及原理

這是一個挺有意思的討論話題。

如果你執行下面的程式碼：

Integer a = 1000, b = 1000;  
System.out.println(a == b);
Integer c = 100, d = 100;  
System.out.println(c == d);

你會得到

false
true

基本知識：我們知道，如果兩個引用指向同一個物件，用==表示它們是相等的。如果兩個引用指向不同的物件，用==表示它們是不相等的，即使它們的內容相同。

因此，後面一條語句也應該是false 。

這就是它有趣的地方了。如果你看去看 Integer.java 類，你會發現有一個內部私有類，IntegerCache.java，它快取了從-128到127之間的所有的整數物件。

    /**
     * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
     * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
     *
     * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache
     * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
     * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
     * may be set and saved in the private system properties in the
     * sun.misc.VM class.
     */

    private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

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

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);

            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }

        private IntegerCache() {}
    }
 

所以事情就成了，所有的小整數在內部快取，然後當我們宣告類似下面變數的時候，

Integer c = 100;

它會進行自動裝箱，實際上在內部呼叫了Integer.valueOf方法：

Integer i = Integer.valueOf(100);

現在，如果我們去看valueOf()方法，我們可以看到

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i
    		return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}
 

如果值的範圍在-128到127之間，它就從快取記憶體返回例項。

Integer c = 100, d = 100;

指向了同一個物件。

這就是為什麼我們寫

System.out.println(c == d);

我們可以得到true。

現在你可能會問，為什麼這裡需要快取？

合乎邏輯的理由是，在此範圍內的“小”整數使用率比大整數要高，因此，使用相同的底層物件是有價值的，可以減少潛在的記憶體佔用。

藉助反射小實驗

public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
    Class[] caches = Integer.class.getDeclaredClasses();
    Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0]; 
    Field myCache = cache.getDeclaredField("cache"); 
    myCache.setAccessible(true);
    Integer[] newCache = (Integer[]) myCache.get(cache); 
    newCache[132] = newCache[133]; 
    int a = 2;
    int b = a + a;
    System.out.printf("%d + %d = %d", a, a, b);
}

輸出的是

2 + 2 = 5

詳細解釋

//獲取Integer.class下所有的類，Integer.class只有一個內部類就是IntegerCache.class
Class[] caches = Integer.class.getDeclaredClasses();
//取出第一個類，也就是IntegerCache.class
Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0]; 
//獲取IntegerCache類下的cache欄位
Field myCache = cache.getDeclaredField("cache"); 
//設定可以訪問，可以修改值
myCache.setAccessible(true);
//獲取cache欄位的具體值
Integer[] newCache = (Integer[]) myCache.get(cache);
//將陣列的第132個數值更改為第133個數值的值。第132個值原本為4，第133個值為5
newCache[132] = newCache[133]; 
//從IntegerCache類中cache陣列取出值來。IntegerCache.cache[2 + (-IntegerCache.low)]，IntegerCache.low值為-128，此時取的是下標130處的值，為2
int a = 2;
//a+a的值為4，IntegerCache.cache[4 + (-IntegerCache.low)]，IntegerCache.low值為-128，此時取的是下標132處的值，已經修改為5，此時b的值已經是5
int b = a + a;
//此時就會出現，2 + 2 = 5 的情況，歸根結底還是IntegerCache中cache陣列快取的原因，-128~127之間的數值都從快取中取值
System.out.printf("%d + %d = %d", a, a, b);

站在巨人肩膀上摘蘋果

https://mp.weixin.qq.com/s/mBs5k2LnoGMerpE2vAQzyg