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包装类型缓存
包装类型缓存是什么
本文以常用的Integer
包装类为例做一个探索,感兴趣可以用类似方法查看其他包装类。
我们都知道它会缓存 -128到127之间的整数Integer
对象。
结论大伙都知道。那么我们今天就来探究一下底层是怎么做的。
自动装箱与valueOf
我们都知道包装类会使用valueOf()
方法自动装箱
即Integer a = 10;
实质上在编译成class
文件后是使用了valueOf()
方法生成一个Integer对象
当我想调试进入这个函数发现会直接完成这个语句。而不是进入valueOf
所以就想到了反编译。我们来看看实际的java字节码指令是什么样的
public class IntegerTest {
public static void main(String[] args) {
Integer a = 10;
}
}
上面是执行的程序
我们用javap
指令进行反编译拿到字节码指令和汇编代码。
这里我是用idea
直接运行了这段代码。
在target/classes
目录下会生成class文件。
这就是java
的字节码文件,我们使用反编译命令javap
控制台到该class
文件目录,javap -c IntegerTest.class
可以生成
-c
参数表示对代码进行反汇编。
输出如下:
Compiled from "IntegerTest.java"
public class IntegerTest {
public IntegerTest();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: bipush 10
2: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
5: astore_1
6: return
}
上半部分是默认的构造函数
我们直接看后半部分,我们的main
函数
bipush 10
,是把我们赋的值压入操作数栈
invokestatic
调用Integer.valueOf(int)
方法,将操作数栈顶的int值转换为Integer对象
astore_1
表示把刚才的Integer对象存储在局部变量表的索引1位置
我有用javap -v 查看了一下局部变量表
即把valueOf生产的Integer对象由我们声明的变量引用。
同时我们可以看到中间调用静态方法的注释
// Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
很明显调用的就是valueOf方法。
我们来看看这个静态方法
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
这段代码很容易理解
对于大于等于IntegerCache.low
小于等于IntegerCache.high
的直接使用IntegerCache
中的对象
我们来看看这个静态内部类 IntegerCache
(不看也无所谓,简单来说就是IntegerCache
这个类预置好了缓存的范围,通过静态代码块完成对Integer
对象的缓存。默认下限-128,上限127,此范围内的Integer会存放在IntegerCache
的Integer
数组中)
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() {}
}
由于类加载是懒加载的,内部类加载与外部类加载没有直接关系,仅在使用到时才加载(创建实例 new,调用其方法,使用该类声明等,这个jvm有严格规范。感兴趣可以搜搜)。
所以当我们Integer直接赋值一个缓存区间内的数,调用valueOf方法时就会去integerCache中获取(触发该类的加载,加载过程中会执行静态代码块,即完成缓存数组中对象的创建)。
PS:
从IntegerCache
代码中可以看到,缓存区间的下限low
是定好的,而上限high
则是可以通过虚拟机参数调节的。
感悟
源码的注释里提到,缓存是为了提供性能。
这是一个比较重要的思想。我觉得从中可以抽象出两点。
将常用的东西做一个复用,不去重复创建。
同时也提前把常用的创建好,不用等到用时创建,提高响应速度。
即提前热点缓存和重复对象复用。
结语
之前看过不少文章科普这种基础知识,看过一些源码阅读的文章。
这次自己写一篇也算自己阅读源码了,虽然是比较简单的。
这两天才回家事比较多,没有写博客,今天开始恢复更新。
感谢您的阅读,欢迎批评指正。
标签:缓存,java,为例,int,valueOf,IntegerCache,Integer From: https://blog.csdn.net/qq_42939279/article/details/140611730