上一篇,我们对Long、Short、Byte三个类的构造方法、内部Cache类以及valueOf进行了分析。 看了文章的人,肯定心中有个疑惑,怎么没有对最为常用的Integer类进行分析? 实际上,正是由于Integer最为常用,JDK源码对其内部缓存实现类IntegerCache
和valueOf
方法做了进一步的优化。
测试代码
我们首先还是来看一段测试代码。
@Test
public void testInteger() {
int primaryInt = 127;
Integer int1 = Integer.valueOf(primaryInt);
Integer int2 = 127;
Assert.assertTrue(int1 == int2);
int1 = new Integer(127);
Assert.assertFalse(int1 == int2);
primaryInt = 128;
int1 = Integer.valueOf(primaryInt);
int2 = 128;
Assert.assertFalse(int1 == int2); // 1
int1 = new Integer(128);
Assert.assertFalse(int1 == int2);
}
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上述测试代码在不设置JVM参数的情况下,是可以通过测试的。
但是一旦我们在运行该测试的时候设置了JVM参数-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=255
,这个测试将在 注析1处失败!下图为IntelliJ IDEA中JVM参数的设置。
这又是为什么呢?
按照我们上一篇的分析,Integer类提供的缓存机制应该也是缓存[-128,127]之间的值。 在不提供-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=255
JVM参数的时候确实是对的。但是一旦提供了该参数,情况就发生了变化。 变化究竟是怎样的?我们且看Integer的源代码。
分析
我们打开java.lang.Integer的源代码。其中关键性代码如下。
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 =
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.
}
}
high = h;
cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high >= 127;
}
private IntegerCache() {}
}
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上面是Integer的内部缓存类IntegerCache
的源代码,我们发现跟Long#LongCache
的代码要复杂不少。
IntegerCache
内部还是一样使用的cache
数组作为缓存数据的机制;IntegerCache
使用了low
、high
分别作为缓存的数值的最小值和最大值;low
实际上是一个固定的值-128
;high
是可以设置的:- 通过设置变量
h=127
作为high
的默认值; - 通过
VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high")
获取java.lang.Integer.IntegerCache.high
参数值视为变量integerCacheHighPropValue
,并将 该值转换为int
,然后取127和该转换后的int值中较大的作为变量i
的值; - 取
i
,Integer.MAX_VALUE - (-low) -1
中较小的值作为h
的值;这里之所以取中较小的值,是因为数组size最大为Integer.MAX_VALUE
。 也就是说数组元素下标最大为Integer.MAX_VALUE - 1
的。而IntegerCache
的cache
数组中需要存放128个负数,所以cache的下标需要再减128也就是-low
, 也就是Integer.MAX_VALUE - (-low) -1
。 h
再赋值给high
作为能够缓存的最大整数。
- 通过设置变量
- 计算出
high
之后的代码就是初始化cache
数组的过程。上一篇已经分析过了,这里就不再重复了。
从上述计算high
的过程中可以看出,java.lang.Integer.IntegerCache.high参数的设置必须要大于127的整数,否则该设置就是无效的。
由于缓存机制的变化,Integer.valueOf
的实现也发生一些变化,如下所示。 实际上,也就是只对IntegerCache.low
和IntegerCache.high
之间的值返回缓存。
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
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总结
- 如果项目需要大量重复使用范围较大的Integer类型值的时候,请通过设置
java.lang.Integer.IntegerCache.high
参数来扩充缓存: - 通过命令行运行的话,可以这样设置:
java -Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=xxx Main.class
- 通过特定开发工具运行的话,直接设置运行参数:
-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=xxx
java.lang.Integer.IntegerCache.high
参数的值应该是一个大于127的值,否则跟没有设置效果是一样的。
最后,这里为什么low
是一个固定值-128? 按理,我们也是需要扩充负数的缓存范围的。至今也没有一个开发人员给出合理的解析。