如何通過(guò)源碼了解Java的自動(dòng)裝箱拆箱詳解
什么叫裝箱 & 拆箱?
將int基本類(lèi)型轉(zhuǎn)換為Integer包裝類(lèi)型的過(guò)程叫做裝箱,反之叫拆箱。
首先看一段代碼
public static void main(String[] args) { Integer a = 127, b = 127; Integer c = 128, d= 128; System.out.println(a == b); // true System.out.println(c == d); // false }
不知道還有沒(méi)有人不知道這段代碼出現(xiàn)true和false的原因。由此我們引出了Java裝箱的這個(gè)操作。我們帶著疑問(wèn)去進(jìn)行分析。
裝箱(valueOf())
public static Integer valueOf(int i) { // -128 - 127 if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; return new Integer(i); }
我們可以發(fā)現(xiàn),在最開(kāi)始有一個(gè)判斷,如果這個(gè)值的范圍在[-128,127]之間,那么就從這個(gè)緩存(Integer數(shù)組)中取,如果不在這個(gè)范圍那么直接new一個(gè)。
為什么要有[-128,127]的緩存?
我說(shuō)說(shuō)的理解,因?yàn)樵谖覀兊臉I(yè)務(wù)中,可能存在各種狀態(tài)和標(biāo)識(shí)等Integer類(lèi)型的字段,這些值一般都是0,1,2,3之類(lèi)的,而且出現(xiàn)的比較頻繁,如果沒(méi)有緩存,那么就需要頻繁的new對(duì)象,然后再釋放,就非常消耗內(nèi)存空間,所以對(duì)于這個(gè)緩存就出現(xiàn)了,可以極大的幫助我們優(yōu)化一些空間上的浪費(fèi)。
為什么是[-128,127]?
這個(gè)我看了一下,具體為什么這里就不詳說(shuō)了,主要還是依賴(lài)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),在你了解了什么是原碼、反碼、補(bǔ)碼。就很容易知道為什么是這個(gè)范圍區(qū)間了。
這個(gè)值也是可以通過(guò)啟動(dòng)參數(shù)進(jìn)行更改的。
-XX:AutoBoxCacheMax=(size)
自動(dòng)裝箱帶來(lái)的性能問(wèn)題
那么看到現(xiàn)在你應(yīng)該明白上面代碼出現(xiàn)不同結(jié)果的原因了,那么你有沒(méi)有想過(guò),比如我們業(yè)務(wù)中一個(gè)for循環(huán)中,出現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)類(lèi)似這樣的操作,如果存在自動(dòng)裝箱,那么會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題?我們看下面一段代碼。
public static void main(String[] args) { long startTime = System.currentTimeMillis(); Integer count = 0; // int count = 0; for (int i = 0; i < 5000000; i++) { count += i; } System.out.println("計(jì)算時(shí)長(zhǎng):" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + " ms"); } // 執(zhí)行結(jié)果: // Integer 計(jì)算時(shí)長(zhǎng):51 ms // int 計(jì)算時(shí)長(zhǎng):6 ms
那么通過(guò)執(zhí)行結(jié)果可以明顯的發(fā)現(xiàn)自動(dòng)裝箱頻繁的new對(duì)象、分配內(nèi)存,造成時(shí)間和空間上的性能損耗。
小總結(jié)
通過(guò)上面的源碼閱讀和測(cè)試分析,我們可以得出結(jié)論,我們平時(shí)在進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì),或者方法入?yún)⒌臅r(shí)候,應(yīng)該盡量的避免這種類(lèi)型轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。來(lái)提升我們整個(gè)代碼的執(zhí)行效率。
拆箱(intValue)
拆箱總體沒(méi)有什么復(fù)雜的邏輯,直接返回這個(gè)數(shù)值的基本類(lèi)型。
補(bǔ)充:自動(dòng)裝箱、拆箱總是會(huì)發(fā)生嗎?
其實(shí)不一定??聪旅娴囊欢问纠a,輸出結(jié)果已被注釋在輸出語(yǔ)句后面。
public static void main(String[] args) { // TODO 自動(dòng)生成的方法存根 Integer a = 1; Integer b = 2; Integer c = 3; Integer d = 3; Integer e = 321; Integer f = 321; Long g = 3L; System.out.println(c==d);//true //包裝類(lèi)的==在沒(méi)有遇到算術(shù)運(yùn)算的情況下不會(huì)自動(dòng)拆箱 System.out.println(e==f);//false System.out.println(c==(a+b));//true System.out.println(c.equals(a+b));//true System.out.println(g==(a+b));//true //equals方法不會(huì)處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)型關(guān)系 System.out.println(g.equals(a+b));//false }
發(fā)生自動(dòng)裝箱、拆箱的情況如下:
自動(dòng)裝箱:基本類(lèi)型賦值給包裝類(lèi)型。如:Integer i1 = 1;
自動(dòng)拆箱:
- 包裝類(lèi)型賦值給基本類(lèi)型。如:int i2 = new Integer(1);
- int類(lèi)型與Integer類(lèi)型比較。int類(lèi)型與Integer類(lèi)型比較如果值相等則結(jié)果總是為true。
- Integer類(lèi)型遇到算術(shù)運(yùn)算
但是為什么在上例中,System.out.println(c==d);與System.out.println(e==f);輸出的結(jié)果不一樣呢?
主要是因?yàn)镮nteger.valueOf()方法。Integer的部分源碼貼在下面:
// 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) { 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() {} } public static Integer valueOf(int i) { if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; return new Integer(i); }
IntegerCache 是Integer的靜態(tài)內(nèi)部類(lèi),valueOf()是包裝方法。從源碼中可以看出,cache是一個(gè)緩存數(shù)組,當(dāng)valueOf()方法的入?yún)在[-128,127]區(qū)間內(nèi),就會(huì)返回緩存數(shù)組中的Integer值,否則會(huì)重新new一個(gè)Integer。
這就是System.out.println(c==d);與System.out.println(e==f);輸出結(jié)果不同的原因。c和d在緩存區(qū)間內(nèi),所以返回的是同一個(gè)引用;而e和f不在緩存區(qū)間內(nèi),返回的都是new Integer,已經(jīng)不是同一個(gè)引用。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于如何通過(guò)源碼了解Java的自動(dòng)裝箱拆箱的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java自動(dòng)裝箱拆箱內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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