聊聊Java Integer缓存池IntegerCache
目录
- 开篇引入经典案例
- IntegerCache介绍
- 字节码验证
- 论断
- 扩大
- 扩大论断
- 写在结尾
本文由浅入深，全篇难度并不高，可能有些地位对于局部同学是盲区。
焦急的同学能够间接跳到论断地位查看论断。
字节码验证、扩大环节老手浏览可能有些许艰难，能够记录后，期待将来再学习一段时间再看也能够。
引入经典案例
从一个经典的案例开始
public class IntegerCacheExample { public static void main(String[] args) { Integer a = 127; Integer b = 127; System.out.printf("a==b: %s.\n", a == b); Integer c = 128; Integer d = 128; System.out.printf("c==d: %s.\n", c == d); }}很简略两个输入，想个五秒钟后查看答案。
a==b: true.c==d: false.不晓得跟你想的答案是 否一样，咱们上面说一下为什么。
Integer缓存池 IntegerCache
Integer缓存池？是跟字符串缓存池相似的货色么？
缓存池的叫法是译文，跟字符串缓存池并不是一个意思，惟一类似的点就是池子里的确存储了一些值。
原文为IntegerCache，让咱们去java.lang.Integer源码中一探到底。
本文翻看的源码是JDK1.8.0-openjdk
大概780行左右找到 外部类IntegerCache，咱们先看正文(有很多同学浏览源码时不爱看正文，大辉这里倡议肯定要先看正文！！！)
Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.The cache is initialized on first usage. The size of the cache may be controlled by the -XX:AutoBoxCacheMax=<size> option. During VM initialization,java.lang.Integer.IntegerCache.high property may be set and saved in the private system properties in the sun.misc.VM class.private static class IntegerCache {谷歌翻译解释如下:
缓存以反对 JLS 要求的 -128 和 127（含）之间值的主动装箱的对象标识语义。缓存在第一次应用时初始化。 缓存的大小能够由 -XX:AutoBoxCacheMax=<size> 选项管制。在VM初始化过程中，java.lang.Integer.IntegerCache.high属性可能会被设置并保留在sun.misc.VM类的公有零碎属性中。重点关键字：
- -128~127
- 大小可由-XX:AutoBoxCacheMax调整
能够失去解释缓存生成的范畴是-128~127，参数能够启动之前配置JVM参数AutoBoxCacheMax进行批改。
由此咱们晓得了为什么a==b是true，而c==d是false，因为a和b都是取自缓存池，指向的是同一指针，而c和d不从缓存池中获得，指向的是各自的内存地址。（如果不太了解什么是new对象指向新的内存地址的话，能够参考博主内存篇，找不到的话就是，内存篇可能还没写完，尚未公布）
咱们尝试来验证一下这个论断是否正确
IntegerCache字节码验证-此段老手浏览较难，能够繁难浏览，不用深究，将来都会弄懂
先从指针地址上查看一下。运行如下代码
System.identityHashCode(Object x)办法能够返回对象的内存地址，不论该对象的类是否重写了hashCode()办法。
System.out.printf("a:%s.\n", System.identityHashCode(a));System.out.printf("b:%s.\n", System.identityHashCode(b));System.out.printf("c:%s.\n", System.identityHashCode(c));System.out.printf("d:%s.\n", System.identityHashCode(d));输入如下:
a:1118140819.b:1118140819.c:1975012498.d:1808253012.能够看到其中a,b 指向同一地址，c,d指向不同地址。接着咱们从字节码的角度看一下JVM如何做到的。
为了缩小字节码复杂度，我正文了比照局部的代码
public class IntegerCacheExample { public static void main(String[] args) { Integer a = 127; Integer b = 127;// System.out.printf("a==b: %s.\n", a == b); Integer c = 128; Integer d = 128;// System.out.printf("c==d: %s.\n", c == d); }}生成字节码，在main办法这个类的目录下命令行模式执行命令，会生成一个同名的.class文件
javac IntegerCacheExample.java查看字节码
javap -c IntegerCacheExample.class字节码如下：
Compiled from "IntegerCacheExample.java"public class com.xh.basic.lang.integer.IntegerCacheExample { public com.xh.basic.lang.integer.IntegerCacheExample(); 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 127 2: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 5: astore_1 6: bipush 127 8: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 11: astore_2 12: sipush 128 15: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 18: astore_3 19: sipush 128 22: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 25: astore 4 27: return}是不是看不懂，看不懂不要焦急，我也不是全能看懂，咱们来找一些要害地位解读即可。
public static void main下的是开始了咱们的次要代码，上方局部能够主动疏忽即可，咱们只关注重点。
在main下的2、8、15、22行处咱们能看到
// Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer能够猜到JAVA在运行时进行了如下优化调整
Integer x = num;// 优化为 Integer x = Integer.valueOf(num);咱们随着源码来到Integr.valueOf办法内
public static Integer valueOf(int i) { if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; return new Integer(i);}源代码通知咱们当执行valueOf时，先判断i是否在 [low, high]范畴内，如果是范畴内，则取自IntegerCache，不在范畴的则进行new Integer(i)操作，所以咱们能够得出结论。
论断
当Integer x = num初始化时，如果num在 -128~127范畴内（默认范畴），会从IntegerCache中获取值，此时会指向同一指针地址，范畴外时会new Integer操作，指向不同指针。
扩大
咱们看到IntegerCache正文中提到了-XX:AutoBoxCacheMax，咱们能够试一下，看有没有成果，更改后是什么扭转。
咱们在JVM运行参数上加上 -XX:AutoBoxCacheMax=200
我是用的是IDEA，局部idea没有这个VM options，咱们在界面地位顺次抉择
Run --> Eidt Configurations --> Modify options --> Add VM options
增加之后就能在界面地位看到了，能够增加运行参数
Apply后 运行代码 查看成果
AutoBoxCacheMax=200
sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
此办法是获取 VM参数中的AutoBoxCacheMax的值
public class IntegerCacheExample { public static void main(String[] args) { System.out.printf("high:%s.\n", sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high")); Integer a = 127; Integer b = 127; System.out.printf("a==b: %s.\n", a == b); Integer c = 128; Integer d = 128; System.out.printf("c==d: %s.\n", c == d); Integer e = 200; Integer f = 200; System.out.printf("e==f: %s.\n", e == f); Integer g = 201; Integer h = 201; System.out.printf("g==h: %s.\n", g == h); System.out.printf("a:%s.\n", System.identityHashCode(a)); System.out.printf("b:%s.\n", System.identityHashCode(b)); System.out.printf("c:%s.\n", System.identityHashCode(c)); System.out.printf("d:%s.\n", System.identityHashCode(d)); System.out.printf("e:%s.\n", System.identityHashCode(e)); System.out.printf("f:%s.\n", System.identityHashCode(f)); System.out.printf("g:%s.\n", System.identityHashCode(g)); System.out.printf("h:%s.\n", System.identityHashCode(h)); }}后果输入如下:
high:200.a==b: true.c==d: true.e==f: true.g==h: false.a:1118140819.b:1118140819.c:1975012498.d:1975012498.e:1808253012.f:1808253012.g:589431969.h:1252169911.能够看出 200时取自IntegerCache, 201则是不同指针的new Integer了。配置失效
AutoBoxCacheMax=126
看命名能看出是Max值，那如果比127小呢，是否无效？咱们测试一下。
public class IntegerCacheExampleMinValue { public static void main(String[] args) { System.out.printf("high:%s.\n", sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high")); Integer a = 127; Integer b = 127; System.out.printf("a==b: %s.\n", a == b); Integer c = 128; Integer d = 128; System.out.printf("c==d: %s.\n", c == d); Integer min126a = 126; Integer min126b = 126; System.out.printf("min126a==min126b: %s.\n", min126a == min126b); System.out.printf("a:%s.\n", System.identityHashCode(a)); System.out.printf("b:%s.\n", System.identityHashCode(b)); System.out.printf("c:%s.\n", System.identityHashCode(c)); System.out.printf("d:%s.\n", System.identityHashCode(d)); System.out.printf("min126a:%s.\n", System.identityHashCode(min126a)); System.out.printf("min126b:%s.\n", System.identityHashCode(min126b)); }}输入如下:
high:126.a==b: true.c==d: false.min126a==min126b: true.a:697960108.b:697960108.c:943010986.d:1807837413.min126a:2066940133.min126b:2066940133.min126a==min126b没问题，然而为什么a==b？此时缓存池的值high不是126么？那127应该是new的啊？难道配置没失效，其实还是127？
其实不是咱们设置的没失效，通过打印high的值，咱们发现配置的确是失效了的，但没失效的起因是源码中做了判断。贴一段IntegerCache中为缓存池最大值赋值的办法。
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. }}要害代码
i = Math.max(i, 127);能够看出，它取vm参数AutoBoxCacheMax的值与127做判断，取最大值，也就是说，如果咱们设置的AutoBoxCacheMax参数比127小，则不会失效。
到此咱们的IntegerCahce篇就完结了，如果有不明确的小伙伴能够文末留言给我，我会一一回复的。
扩大论断
-XX:AutoBoxCacheMax设置能够批改缓存池的最大范畴，但须要大于127能力失效，小于等于127时，仍然取的是默认值127。
写在结尾
自己是程序猿大辉，一个仍在辛勤奋斗的程序猿，心愿你我都能在将来的路上一直学习、一直成长。
同时不要失落高兴，做一个高兴的程序猿。
心愿本文能够给你带来播种。