Integer与int的区别

1.典型回答

int 是基本数据类型(Primitive Types),是 java 的8个基本数据类型之一,java 中虽然号称一切都是对象,但是基本数据类型除外。

2.基本介绍

Integer 是 int 对应的包装类,有一个 int 字段 value 存储数据,并且提供了基本操作,比如数学运算,int 和字符串之间的转换,不同禁止之间的转换,。另外非常重要的一个功能就是自动装箱和自动拆箱功能(boxing/unboxing),java可以根据上下文自动进行转换。

public Integer(int value) {
    this.value = value;
}
private final int value;

3.值缓存

在了解了Integer的值缓存之前,先思考一下下面这道测试题:

  // 测试题1
public static void main(String[] args) {
    Integer a1 = 100;
    Integer a2 = 100;

    Integer b1 = 1000;
    Integer b2 = 1000;

    System.out.println(a1 == a2);    // true
    System.out.println(b1 == b2);    // false
}

Integer的缓存范围是-128127,但是在特别的应用场景,比如我们明确知道应用会频繁使用更大的数据,这是可以利用JVM参数调整缓存上限值。

-XX:AutoBoxCacheMax=N

这些实现,在Integer源码中,实现在静态内部类IntegerCache的静态初始化块里,static修饰的变量,JVM会提前给我们初始化好,这个特性在实际开发过程中,经常用来作缓存。

在下面的源码可以看到,首先会读取 jvm 参数来确定值缓存的范围,然后将范围内的整型初始化保存到static final修饰的cache数组中,在下一节中会讲到自动装箱时会从缓存cache中获取对应的数值,避免了重复创建对象,节省了内存开销。

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

    // jvm启动类被加载时调用
    static {
        // 最大值
        int h = 127;

        // 读取配置缓存最大值,有两种配置方式
        // -Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=255
        // XX:AutoBoxCacheMax=255
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        // 如果设置了缓存最大值
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // 缓存数组最大是Integer.MAX_VALUE, i不能过大
                // 这里不能使用 if(Integer.MAX_VALUE < i-(-low)),会溢出
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // 当配置的缓存最大值不是一个数字,则忽略.
            }
        }
        high = h;

        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        // 缓存对象值 [-128, h] 到 Integer 数组 cache
        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;
    }

    // 私有化构造函数
    private IntegerCache() {}
}

这些缓存机制并不是只有Integer才有,同样存在于其他的一些包装类,比如:

  • Boolean,缓存了true/false对应实例,确切的说,只会返回两个常量实例 Boolean.TRUE/FALSE
  • Short,同样默认缓存了[-128, 127]之间的数值
  • Byte,全部数值被缓存[-128, 127]
  • Character,缓存范围\u0000\u007F

Integer的常量池用到了享元模式, 主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能

4.自动装箱、拆箱

自动装箱实际上算是一种语法糖。什么是语法糖,可以简单理解为Java平台为我们自动进行了一些转换,保证不同的写法在运行时等价,他们发生在编译阶段,生成的字节码是一致的。

从生成的class文件中可以看到,javac替我们自动把装箱转换为Integer.ValueOf(),把拆箱替换为Integer.intValue()

//源代码
Integer boxing = 666;
int unboxing = boxing + 1;
//反编译
Integer boxing = Integer.valueOf(666);
int unboxing = boxing.intValue() + 1;

自动装箱调用了Integer的静态工厂方法ValueOf(),可以从缓存中获取数据,若超出缓存范围,则调用构造方法。

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

Java 中字符串是不可变的,保证了基本的信息安全和并发编程中的线程安全。所有包装类中存储数值的成员变量value,都被声明为private final,所以,它们同样是不可变类型。

原则上,建议避免无意中的装箱,拆箱行为,在性能敏感的场合,创建 10w 个 Java 对象和 10W 个整型的开销可不是一个数量级的,不管是内存使用还是处理速度,仅对象头的空间占用就已经是数量级的差距了。Java对象都是引用类型,如果是一个基本类型数组,在内存里是一段连续的内存,而对象数组则不然,数据存储的是引用,对象往往分散的存储在堆的不同位置,这样的设计虽然带来了极大的灵活性,但是也导致了数据操作的低效,尤其无法充分利用现代 CPU 的缓存机制。

Integer 等包装类,定义了类似 SIZE 或者 BYTES 这样的常量,这样的设计考虑是为了保证32位和64位平台中Integer的数据位数一致,开发者无需担心数据的位数差异。

5.equals 方法

由于 IntegerCache 的存在,我们比较Integer类型的数据时会使用equals方法,是否完全搞懂了Integerequals方法,可以先思考一下下面这道测试题:

// 测试题2
public static void main(String[] args) {
    Integer i = new Integer(3);
    Long l = new Long(5);
    
    System.out.println(i.equals(l));    //false
}

查看源码可以知道,Integerequals方法会先判断参数 obj 是否为Integer类型,然后进行拆箱,最后比较基础类型值的大小。

public boolean equals(Object obj) {
    if (obj instanceof Integer) {
        return value == ((Integer)obj).intValue();
    }
    return false;
}

6. == 比较

在了解了IntegerCache之后,很容易陷入一个误区,对于大于127的整型使用==判断即认为不相等。
思考一下下面这道测试题:

public static void main(String[] args) {
    int a = 200;
    Integer b = 200;
    Integer c = 200;

    System.out.println(b == a);            // true 自动拆箱
    System.out.println(b.equals(a));    // true 自动装箱
    System.out.println(b == c);            // false 不拆箱
}

在判断b==a中,很多人会有思维定势,认为会使用 IntegerCache,当大于127时会new新对象,所以结果是false

这种想法的错误点在于使用 IntegerCache 的前提是默认装箱,而在基本类型int与包装类Integer的比较时会自动拆箱,所以b == a的结果为true;在IntegerInteger的比较时会认为是对象的比较,则不会进行拆箱,所以b == c的结果为false
上面的代码可以javap -c Test.class反编译为

    // 反编译
    System.out.println(b.intValue() == a);
    System.out.println(b.equals(Integer.valueOf(a)));
    System.out.println(b == c);

为什么基本类型intInteger比较时会自动拆箱而不是自动装箱呢?

参考stackoverflow 回答,JDK 选择这么做是为了与其他运算符保持一致,如a > ba + b等运算符操作,包装类型并不支持这些操作,所以选择拆箱为基本类型进行运算。

    Integer b = 200;
    Integer c = 200;
    Integer dd = b + c;

由于 +运算符对基本类型int才生效,所以+的两个参数会拆箱为基本类型,相加后再装箱为包装类型,上面代码反编译后:

  // 反编译
 Integer dd= Integer.valueOf(b.intValue() + c.intValue());
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,463评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,868评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,213评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,666评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,759评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,725评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,716评论 3 415
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,484评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,928评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,233评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,393评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,073评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,718评论 3 324
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,308评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,538评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,338评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,260评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 1.int是java提供的8种原始数据类型之一。Java为每个原始类型提供了封装类,Integer是java为in...
    勿念及时雨阅读 644评论 0 5
  • 1.关于int和Integer的问题区别分析 1.1 编译阶段、运行时,自动装箱 / 自动拆箱是发生在什么阶段? ...
    编码前线阅读 815评论 0 2
  • 1.默认值int的默认值是0Integer的默认值是null(integer是对象)推论:Integer既可以表示...
    若愚同学阅读 199评论 0 1
  • 九种基本数据类型的大小,以及他们的封装类。(1)九种基本数据类型和封装类 (2)自动装箱和自动拆箱 什么是自动装箱...
    关玮琳linSir阅读 1,883评论 0 47
  • 明天就要出发回家了。闲着无聊,也顺便出去购物。走在城市的街道上,一个人慢慢的散步。说好的出来购物,好像还列了购物清...
    森豪阅读 620评论 17 7