一週一源碼之包裝類Integer源碼解析

簡介

Integer是個很基礎很常用的包裝類，包裝了一個基本類型爲int的值，並提供多種方法。

源碼分析

源碼雖然有1500多行，但是大部分都是註釋。

繼承實現關係

繼承了Number類，實現了Comparable接口

核心成員變量

value

封裝的就是這個int類型的value

其他成員變量

@Native public static final int SIZE = 32;
// 用於表示二進制補碼中的值的字節數。1.8新增
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

// 以下三個都是在轉字符時使用
final static char [] DigitOnes = {
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
} ;
final static char[] digits = {
    '0' , '1' , '2' , '3' , '4' , '5' ,
    '6' , '7' , '8' , '9' , 'a' , 'b' ,
    'c' , 'd' , 'e' , 'f' , 'g' , 'h' ,
    'i' , 'j' , 'k' , 'l' , 'm' , 'n' ,
    'o' , 'p' , 'q' , 'r' , 's' , 't' ,
    'u' , 'v' , 'w' , 'x' , 'y' , 'z'
};
final static char [] DigitTens = {
    '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0',
    '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1',
    '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2',
    '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3',
    '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4',
    '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5',
    '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6',
    '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7',
    '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8',
    '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9',
} ;
// 最大值
@Native public static final int   MAX_VALUE = 0x7fffffff;
// 最小值
@Native public static final int   MIN_VALUE = 0x80000000;
// 用於獲取int值位數
final static int [] sizeTable = { 9, 99, 999, 9999, 99999, 999999, 9999999,
                                      99999999, 999999999, Integer.MAX_VALUE };

構造方法

兩個帶參數構造方法。

    // 將int型入參賦值
    public Integer(int value) {
        this.value = value;
    }
    // 將String類型入參轉爲int型
    public Integer(String s) throws NumberFormatException {
        this.value = parseInt(s, 10);
    }

Object的方法重寫

對於包裝類，對於Object中的equals、toString、hashCode等方法是比較重要的。我們來看看Integer中的這幾個方法。

equals

equals方法，首先是需要判斷是否爲同一類型，然後再看值是否相等。之前遇到一個情況，一個泛型爲Integer的list中，保存了值101，然後在判斷一個值爲101的long型變量是否在list中時，返回是false

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

toString

toString方法最後使用到了getChars方法。

    public String toString() {
        return toString(value);
    }
    public static String toString(int i) {
        if (i == Integer.MIN_VALUE)
            return "-2147483648";
        int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);
        char[] buf = new char[size];
        // 填充buf
        getChars(i, size, buf);
        return new String(buf, true);
    }
    // 獲取數字的位數
    static int stringSize(int x) {
        for (int i=0; ; i++)
            if (x <= sizeTable[i])
                return i+1;
    }
    // 主要是從DigitOnes和DigitTenschar數組中獲取對應的字符
    static void getChars(int i, int index, char[] buf) {
        int q, r;
        int charPos = index;
        char sign = 0;

        if (i < 0) {
            sign = '-';
            i = -i;
        }

        // Generate two digits per iteration
        while (i >= 65536) {
            q = i / 100;
        // really: r = i - (q * 100);
            r = i - ((q << 6) + (q << 5) + (q << 2));
            i = q;
            buf [--charPos] = DigitOnes[r];
            buf [--charPos] = DigitTens[r];
        }

        // Fall thru to fast mode for smaller numbers
        // assert(i <= 65536, i);
        for (;;) {
            q = (i * 52429) >>> (16+3);
            r = i - ((q << 3) + (q << 1));  // r = i-(q*10) ...
            buf [--charPos] = digits [r];
            i = q;
            if (i == 0) break;
        }
        if (sign != 0) {
            buf [--charPos] = sign;
        }
    }

hashCode

畢竟是數值，直接返回當前值即可……

    public static int hashCode(int value) {
        return value;
    }

取值

對於獲取值的方法，有多種。其實都是對類型的強轉。

    public byte byteValue() {
        return (byte)value;
    }
    public int intValue() {
        return value;
    }
    public long longValue() {
        return (long)value;
    }
    public float floatValue() {
        return (float)value;
    }
    public double doubleValue() {
        return (double)value;
    }

String轉int

// radix：按radix進制轉換
public static int parseInt(String s, int radix) throws NumberFormatException
{
    // 參數校驗
    if (s == null) {
        throw new NumberFormatException("null");
    }

    if (radix < Character.MIN_RADIX) {
        throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                        " less than Character.MIN_RADIX");
    }

    if (radix > Character.MAX_RADIX) {
        throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                        " greater than Character.MAX_RADIX");
    }

    int result = 0;
    boolean negative = false;
    int i = 0, len = s.length();
    int limit = -Integer.MAX_VALUE;
    int multmin;
    int digit;

    if (len > 0) {
        char firstChar = s.charAt(0);
        if (firstChar < '0') { // Possible leading "+" or "-"
            // 對於有符號的判定
            if (firstChar == '-') {
                negative = true;
                limit = Integer.MIN_VALUE;
            } else if (firstChar != '+')
                throw NumberFormatException.forInputString(s);

            if (len == 1) // Cannot have lone "+" or "-"
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            i++;
        }
        multmin = limit / radix;
        // 對字符串中字符循環遍歷
        while (i < len) {
            // Accumulating negatively avoids surprises near MAX_VALUE
            digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);
            if (digit < 0) {
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            }
            if (result < multmin) {
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            }
            // 按照進制計算
            result *= radix;
            if (result < limit + digit) {
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            }
            result -= digit;
        }
    } else {
        throw NumberFormatException.forInputString(s);
    }
    return negative ? result : -result;
}
// 默認按照十進制進行轉換
public static int parseInt(String s) throws NumberFormatException {
        return parseInt(s,10);
    }

String轉Integer

實際上是封裝了parseInt方法，獲取到int型的值轉爲Integer

    public static Integer valueOf(String s) throws NumberFormatException {
        return Integer.valueOf(parseInt(s, 10));
    }
    public static Integer valueOf(String s, int radix) throws NumberFormatException {
        return Integer.valueOf(parseInt(s,radix));
    }

運算

對於Integer類運算相關的靜態方法，基本都是封裝了一下簡單的邏輯。

比較大小

    public static int compare(int x, int y) {
        return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
    }
    public int compareTo(Integer anotherInteger) {
        return compare(this.value, anotherInteger.value);
    }

最大最小值

    public static int max(int a, int b) {
        return Math.max(a, b);
    }
    public static int min(int a, int b) {
        return Math.min(a, b);
    }

獲取系統配置值

一共有三個getInteger方法，其實最後都是執行的getInteger(String nm, Integer val)方法。

    public static Integer getInteger(String nm) {
        return getInteger(nm, null);
    }
    public static Integer getInteger(String nm, int val) {
        Integer result = getInteger(nm, null);
        return (result == null) ? Integer.valueOf(val) : result;
    }
    // val：如果沒有取到則返回的默認值
    public static Integer getInteger(String nm, Integer val) {
        String v = null;
        try {
            v = System.getProperty(nm);
        } catch (IllegalArgumentException | NullPointerException e) {
        }
        if (v != null) {
            try {
                return Integer.decode(v);
            } catch (NumberFormatException e) {
            }
        }
        return val;
    }