一道面试题关于Integer的缓存范围(-128~127)所引起的一系列问题记录

某天无意中看见一道关于Integer的笔试题，问下面的输出结果是多少：

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);
}

}
说实话，刚开始看到这题目自己并不确定答案，“==”对于引用类型比较的是对象地址是否相同，虽然java有自动拆箱和装箱，但这题一看就知道并不像自己想得那么简单，于是将代码粘贴到MyEclipse中运行，其输出结果：

看到这运行结果，自己怎么也想不通，为什么等于127的时候为true，128就变成false了呢？于是自己各种百度、谷歌，其中有一个解释是这样的：

JVM会自动维护八种基本类型的常量池，int常量池中初始化-128~127的范围，所以当为Integer i=127时，在自动装箱过程中是取自常量池中的数值，而当Integer i=128时，128不在常量池范围内，所以在自动装箱过程中需new 128，所以地址不一样。

于是自己就有了很多疑问：

1.如果是两个new 出来的Integer对象，但值在-128~127这个范围内并相等，再通过“==”去比较会怎么样呢？

测试代码如下：

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());
}

}

}
在这里顺便打印出两个new出来的对象的hash值，运行结果：

以上结果说明：

a.当数值范围为-128~127时：如果两个new出来Integer对象，即使值相同，通过“”比较结果为false，但两个对象直接赋值，则通过“”比较结果为“true，这一点与String非常相似。

b.当数值不在-128~127时，无论通过哪种方式，即使两个对象的值相等，通过“==”比较，其结果为false；

c.当一个Integer对象直接与一个int基本数据类型通过“==”比较，其结果与第一点相同；

d.Integer对象的hash值为数值本身；

查看Integer源代码：
/**
* 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重写了hashCode方法，返回值是value,即Integer对象 的数值。

2.第二个问题，为什么Integer对象的范围是-128~127？

查看Integer类源码，发现里面有一个私有的静态内部类IntegerCache，而如果直接将一个基本数据类型的值赋给Integer对象，则会发生自动装箱，其原理就是通过调用Integer类的public static Integer valueOf(将int类型的值包装到一个对象中 ，其部分源码如下：

/**
* 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= 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文档，对valueOf(int i)的方法描述如下：

我想通过以上的分析，应该知道原因了吧，简要的说就是在Integer类中有一个静态内部类IntegerCache，在IntegerCache类中有一个Integer数组，用以缓存当数值范围为-128~127时的Integer对象。

3.第三个问题是自己在百度有关该面试题相关知识时，无意中看见的一个问题，就是为何byte的范围是-128~127？

以下是网上搜来的答案：

一个字节占8bit，由于计算机只能识别二进制，即0和1。所以规定第一位是符号位，1表示负数，0表示正数，这里涉及到补码，如下图所示：

这也让我明白了为什么int的数值范围是 -2^31~231-1（int占4个字节，即32bit）。

一道小小的面试题居然花费了我这么多的时间、、、

原文：https://blog.csdn.net/BeauXie/article/details/53013946

最后

以上就是傻傻泥猴桃为你收集整理的一道面试题关于Integer的缓存范围(-128~127)所引起的一系列问题记录的全部内容，希望文章能够帮你解决一道面试题关于Integer的缓存范围(-128~127)所引起的一系列问题记录所遇到的程序开发问题。

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