禁用Java整数缓存

Question

最近遇到了一个与Java Integer Cache相关的问题，我正在寻找一种禁用它的方法。

现在无法进行测试，因为除非我们使用缓存之外的整数值进行测试，否则无法确定其是否有效。

我们的情况：我们有8个有错误的！=比较，在测试2个月期间一直正常工作，因为我们从未有一个基础数据库实体的主键大于128。

- ForguesR

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我认为在禁用缓存的情况下测试并不是不可能的。如果你想要一个未被缓存的整数，请使用 new Integer(1); 进行初始化。同时，解雇那个使用 != 进行对象比较的人。 - Kayaman

这个故事还有更多的内容。你是如何比较这些整数的？它们都是对象吗？我敢打赌，编写这段代码的开发人员假定在某个时刻会进行拆箱操作，但在你的代码中是否可能出现这种情况呢？ - Makoto

既然您现在已经了解了这个问题，您可以轻松地更改测试，使主键值大于128。这比尝试黑客攻击“Integer”类要好得多。 - Andreas

Answer 1

你不需要担心。整数缓存是Integer的实现细节。如果你使用Integer，那么你就接受了这个缓存。它是一个好东西，能够减少有效重复对象的数量。

使用FindBugs来查找虚假的整数引用比较，并用Integer.equals替换它们--这是解决你遇到的问题的正确方法。

如果你的应用程序存在这种基本的问题，我强烈建议运行一套完整的静态分析测试，并逐步处理它们。

- Michael

Answer 2

最简单的解决并捕获这种错误的方法是编写一个单元测试，其中主键任意（和随机）大于128。

这样做可以得到以下结果：

- 从IntegerCache中获取一个整数 - 一种独立验证的方法，无需更改任何运行时参数（即在开发人员框中轻松重复） - 简洁的文档形式，以测试的形式说明您确实希望这些值被考虑

您不需要禁用JVM内部来测试此功能。您只需要了解它们的限制，并在它们的情况下进行测试，如果它们的情况对您的应用程序构成挑战。

- Makoto

Answer 3

自从Java 6引入了逃逸分析，我就看不出池化临时对象（如Integer）的好处了。此外，由于Integer缓存有时会是“不可预测的”，这可能会阻止逃逸分析正常运行。

如果启用了Integer缓存，则Java 8逃逸分析无法对整数对象进行标量替换。（Java 13似乎两种方式都做得很好）

虽然官方不支持禁用Integer缓存，但可以使用以下代码片段来实现：

public static Unsafe getUnsafe() {
    try {
        Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
        theUnsafe.setAccessible(true);
        return (Unsafe) theUnsafe.get(null);
    } catch (NoSuchFieldException | IllegalArgumentException | IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
        return null;
    }
}

public static void disableIntegerCache() {
    try {
        Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.Integer$IntegerCache");
        Field cache = clazz.getDeclaredField("cache");
        Field low = clazz.getDeclaredField("low");
        Field high = clazz.getDeclaredField("high");

        Unsafe unsafe = getUnsafe();

        Object base = unsafe.staticFieldBase(low);
        long lowOffset = unsafe.staticFieldOffset(low);
        long highOffset = unsafe.staticFieldOffset(high);
        long cacheOffset = unsafe.staticFieldOffset(cache);

        unsafe.putObjectVolatile(base, cacheOffset, new Integer[0]);
        unsafe.putIntVolatile(base, lowOffset, Integer.MAX_VALUE);
        unsafe.putIntVolatile(base, highOffset, Integer.MIN_VALUE);
    } catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException | IllegalArgumentException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

我使用MAX_VALUE和MIN_VALUE是因为在valueOf方法中与JVM内部机制相关的奇怪行为。

- user8864873

Answer 4

您可以使用Java选项设置缓存大小。以下内容将让您根据需要设置缓存：

-XX:AutoBoxCacheMax=<CACHE_SIZE>

例如：

-XX:AutoBoxCacheMax=1

- AR1

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你不能用这个方法来减少缓存大小。如果 127 大于此值，则使用 127。请查看此行。 - Michael

@GhostCat：如果它不是真正的答案，那么它怎么可能解决任何问题呢？！ - Makoto

@AR1：从技术角度来看，“正确”的答案可能在实际情况下仍然是错误的答案。 - Makoto

@GhostCat @AR1 IntegerCache 中的代码仍将其设置为 [-128, 127]。此选项只能增加默认值，-XX:AutoBoxCacheMax=1 将不会产生任何影响。 - Karol Dowbecki

@Makoto 有时候可能存在争议的余地。如果它确实能够起作用，那么它可能是一个快速解决方案，例如在重新设计解决方案的时间内让事情继续运行。 - GhostCat