128陷阱详解
1、什么是128陷阱
请看下面的程序,注释为运行结果。
Integer b = 127;
Integer b1 = 127;
System.out.println(b == b1); //true
Integer c = 128;
Integer c1 = 128;
System.out.println(c == c1); //false
这就是128陷阱的形象实例。看完之后你是怎么理解的呢?
下面我们来说为什么会出现这种“差之毫厘,谬之千里"的现象:
2、为什么会出现128陷阱
首先对于 c==c1 返回false的原因还是很好理解的,因为Integer为int的包装类,所以创建c和c1时相当于创建了两个值相同的对象,而针对对象这种引用类型变量的 “==” 判断原理为:判断两个变量的地址是否相等,那么由于c和c1是Integer类创建的两个不同的对象,所以 c==c1 的结果为false。
那么b==b1为什么不是false呢,这就要从Integer b = 127;这行代码的底层原理讲起了。
在java5之后,引入了自动装箱和缓存机制,自动装箱就是将int类型的变量自动转换为Integer包装类型的变量。具体来说,
Integer b = 127; //自动装箱
这句代码的实现原理为
Integer a = Integer.valueOf(127); //手动装箱
Integer.valueOf(int)方法是装箱过程的关键。让我们看看Integer.valueOf(int)的源码:
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) {
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
}
return new Integer(i);
}
我们可以看出当 IntegerCache.low < i < IntegerCache.high 的时候,会返回 IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)] 这个类似数组值的东西。其中,IntegerCache是Integer类的一个静态内部类,我们点击IntegerCache的源码看看:
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() {}
}
由这个源码我们可以看出 cache是一个IntegerCache类中的数组,它的长度为 (high - low) + 1 即256,当我们使用的 valueOf(int i)中的 i 的范围在[-128,127]时,就会从cache数组中拿出提前创建好的对象引用。总结如下:
- 缓存范围:IntegerCache类会缓存从-128到127(默认情况下)的整数对象。这个范围内的整数在装箱时会使用缓存对象。
- 缓存机制:当调用Integer.valueOf(int)方法时,如果参数在缓存范围内,就会返回缓存中的对象引用;如果不在缓存范围内,就会创建新的Integer对象。
所以当我们创建[-128, 127] 范围的Integer类型的变量时,无论创建多少次对象,最终的地址都会指向cache缓存数组中已经创建的同一个地址。
3、避免128陷阱的方法
这就是128陷阱的源码解释,那么当我们了解了这个“陷阱”的原理之后应该怎么规避它呢?
其实很简单,一切的根源都在于使用 “==” 判断两个引用类型是否相等,那么我们使用Integer类已经重写的equals()方法来代替 “==” 就可以避开这个“陷阱”了。