某天無意中看見一道關於Integer的筆試題,問下面的輸出結果是多少:
package test;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Integer i1 = 127;
Integer i2 = 127;
System.err.println(i1 == i2);
i1 = 128;
i2 = 128;
System.err.println(i1 == i2);
}
}
看到這運行結果,自己怎麼也想不通,爲什麼等於127的時候爲true,128就變成false了呢?於是自己各種百度、谷歌,其中有一個解釋是這樣的:
JVM會自動維護八種基本類型的常量池,int常量池中初始化-128~127的範圍,所以當爲Integer i=127時,在自動裝箱過程中是取自常量池中的數值,而當Integer i=128時,128不在常量池範圍內,所以在自動裝箱過程中需new 128,所以地址不一樣。
於是自己就有了很多疑問:
1.如果是兩個new 出來的Integer對象,但值在-128~127這個範圍內並相等,再通過“==”去比較會怎麼樣呢?
測試代碼如下:
package com.beauxie.javase;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Integer i1 = 6;
Integer i2 = 6;
System.out.println((i1==i2));//true
Integer i3 = new Integer(6);
Integer i4 = new Integer(6);
System.out.println((6==i3));
System.out.println((128==i3));
System.out.println((i4==128));
System.out.println((i3==i4)+" "+i3.hashCode()+" "+i4.hashCode());
}
}
}
以上結果說明:
a.當數值範圍爲-128~127時:如果兩個new出來Integer對象,即使值相同,通過“==”比較結果爲false,但兩個對象直接賦值,則通過“==”比較結果爲“true,這一點與String非常相似。
b.當數值不在-128~127時,無論通過哪種方式,即使兩個對象的值相等,通過“==”比較,其結果爲false;
c.當一個Integer對象直接與一個int基本數據類型通過“==”比較,其結果與第一點相同;
d.Integer對象的hash值爲數值本身;
/**
* Returns a hash code for this {@code Integer}.
*
* @return a hash code value for this object, equal to the
* primitive {@code int} value represented by this
* {@code Integer} object.
*/
public int hashCode() {
return value;
}
Integer重寫了hashCode方法,返回值是value,即Integer對象 的數值。
2.第二個問題,爲什麼Integer對象的範圍是-128~127?
查看Integer類源碼,發現裏面有一個私有的靜態內部類IntegerCache,而如果直接將一個基本數據類型的值賦給Integer對象,則會發生自動裝箱,其原理就是通過調用Integer類的public static Integer valueOf(將int類型的值包裝到一個對象中 ,其部分源碼如下:
/**
* 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 {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];
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;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
}
private IntegerCache() {}
}
..................
...................
...................
/**
* Returns an {@code Integer} instance representing the specified
* {@code int} value. If a new {@code Integer} instance is not
* required, this method should generally be used in preference to
* the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely
* to yield significantly better space and time performance by
* caching frequently requested values.
*
* This method will always cache values in the range -128 to 127,
* inclusive, and may cache other values outside of this range.
*
* @param i an {@code int} value.
* @return an {@code Integer} instance representing {@code i}.
* @since 1.5
*/
public static Integer valueOf(int i) {
assert IntegerCache.high >= 127;
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
查看API文檔,對valueOf(int i)的方法描述如下:
我想通過以上的分析,應該知道原因了吧,簡要的說就是在Integer類中有一個靜態內部類IntegerCache,在IntegerCache類中有一個Integer數組,用以緩存當數值範圍爲-128~127時的Integer對象。
3.第三個問題是自己在百度有關該面試題相關知識時,無意中看見的一個問題,就是爲何byte的範圍是-128~127?
以下是網上搜來的答案:
一個字節佔8bit,由於計算機只能識別二進制,即0和1。所以規定第一位是符號位,1表示負數,0表示正數,這裏涉及到補碼,如下圖所示:
這也讓我明白了爲什麼int的數值範圍是 -2^31~2^31-1(int佔4個字節,即32bit)。
一道小小的面試題居然花費了我這麼多的時間、、、