一、Integer类的缓存机制

我们查看Integer的源码,就会发现里面有个静态内部类。

    public static Integer valueOf(int i) {
assert IntegerCache.high >= 127;
//当前值在缓存数组区间段,则直接返回该缓存值
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
//否则创建新的Integer实例
return new Integer(i);
} private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[]; //IntegerCache初始化时,缓存数值为-128-127的Integer实例(默认是从-128到127)。
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) {
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);
}
high = h; cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
//填充缓存数组
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
} private IntegerCache() {}
}

该类的作用是将数值等于-128-127(默认)区间的Integer实例缓存到cache数组中。通过valueOf()方法很明显发现,当再次创建值在-128-127区间的Integer实例时,会复用缓存中的实例,也就是直接指向缓存中的Integer实例。

(注意:这里的创建不包括用new创建,new创建对象不会复用缓存实例,通过情景3的运行结果就可以得知)

二、其它具有缓存机制的类

实际上不仅仅Integer具有缓存机制,Byte、Short、Long、Character都具有缓存机制。来看看Long类中的缓存类

    private static class LongCache {
private LongCache(){} static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1]; static {
for(int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Long(i - 128);
}
}

ByteCache用于缓存Byte对象,ShortCache用于缓存Short对象,LongCache用于缓存Long对象,CharacterCache用于缓存Character对象。这些类都有缓存的范围,其中Byte,Short,Integer,Long为 -128 到 127,Character范围为 0 到 127。除了 Integer 可以通过参数改变范围外,其它的都不行。

面试题

面试题1:

    //情景1
Integer c = 128;
Integer d = 128;
System.out.println(c == d);//false //情景2
Integer a = 1;
Integer b = 1;
System.out.println(a == b);//true。b.intValue() //情景3
Integer e = new Integer(1);
Integer f = new Integer(1);
System.out.println(e == f);//false

面试题2:

    //情景4
int a = 1;
Integer b = Integer.valueOf(1);
Integer c = new Integer(1); System.out.println(a == b);//true
System.out.println(a == c);//true

分析:a是基本类型,b和c是引用类型,两者进行比较时有一个拆箱的过程,也就是会默认调用b和c的intValue()方法。

//拆箱
public int intValue() {
return value;
}

最终比较的是基本类型的值,自然是相等的。

面试题3:

//代码来源于《深入理解Java虚拟机》第4章4.3.1 P121。
public class SynAddRunnable implements Runnable { int a, b; public SynAddRunnable(int a, int b) {
this.a = a;
this.b = b;
} @Override
public void run() {
synchronized (Integer.valueOf(a)) {
synchronized (Integer.valueOf(b)) {
System.out.println(a + b);
}
}
} public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(new SynAddRunnable(1, 2)).start();
new Thread(new SynAddRunnable(2, 1)).start();
}
}
}

上面这段程序会发生死锁。造成死锁的原因:[-128,127]之间的数字会被缓存,而Integer.valueOf()会返回缓存的对象。因此代码中200次for循环实际上总共只创建了两个对象,当线程A持有Integer.valueOf(1)时,如果线程B持有Integer.valueOf(2),则就会出现死锁,属于动态锁顺序死锁

总结

1.具有缓存机制的类?

Byte、Short、Integer、Long、Character都具有缓存机制。缓存工作都是在静态块中完成,在类生命周期(loading verify prepare resolving initial using unload)的初始化阶段执行。

2.缓存范围?

Byte,Short,Integer,Long为 -128 到 127

Character范围为 0 到 127

除了Integer可以指定缓存范围,其它类都不行。Integer的缓存上界high可以通过jvm参数-XX:AutoBoxCacheMax=size指定,取指定值与127的最大值并且不超过Integer表示范围,而下界low不能指定,只能为-128。

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