Java学习点滴——Integer缓存

前言

一切从下面这段代码开始

public static void test(String[] agrs){
    Integer a = 1;
    Integer b = 2;
    System.out.println("a=" + a + ", b=" + b);
    swap( a, b );
    System.out.println("a=" + a + ", b=" + b);
}

public static void swap( Integer a, Integer b ){
    // 实现它
}

过程

因为Java中的方法只有值传递，所以无法使用下面的方式来完成交换。

public static void swap( Integer a, Integer b ){
    Integer tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

因为Integer没有提供直接修改值的方法，所以能想到的就是用反射机制去修改Integer对象持有的值。于是就有了下面的代码

public static void swap( Integer a, Integer b ){
    try {
        Integer tmp = new Integer(a);
        Field fieldA = a.getClass().getDeclaredField("value");
        fieldA.setAccessible(true);
        fieldA.set(a, b);

        Field fieldB = b.getClass().getDeclaredField("value");
        fieldB.setAccessible(true);
        fieldB.set(b, tmp);
    } catch (NoSuchFieldException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

执行后发现a和b引用对象的值确实交换了。

但是在main()的最后加上这段代码，会发现输出是c=2！！

Integer c = 1;
System.out.println("c=" + c);

Integer缓存

查看字节码可以发现Integer a = 1;实际是通过Integer.valueOf()获取的Integer对象。
Integer.valueOf()源码如下

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

我们发现当i在[IntegerCache.low,IntegerCache.high]区间内时，总是返回cache中的对象引用。

low不可配置，默认为-128；high可配置，默认为127。

由此就可以知道，因为a和b引用的是cache中的对象，swap()后，cache中对象的值和其在数组中的下标已经不对应了，所以c引用的对象的实际值是2。

为了避免交换影响到Integer的缓存，我们必须使用new来实例化a和b引用的对象。

结语

Java似乎就是有意不让程序员去修改对象内存的，只能改改引用的对象，像String的替换、追加等操作，都是返回一个新实例化的对象，而不是在原对象的内存中修改。