Java中的整数缓存

Question

可能是重复问题:
奇怪的Java装箱

最近我看到了一个Java代码示例，如下：

Integer a = 1000, b = 1000;  
System.out.println(a == b); // false  
Integer c = 100, d = 100;  
System.out.println(c == d); // true

我有点困惑。我理解第一个案例为什么结果是 "false" - 这是因为 Integer 是引用类型，而 "a" 和 "b" 的引用不同。

但是为什么第二个案例的结果是 "true" 呢？

我听说过 JVM 为了某些优化目的缓存-128到127之间的 int 值的对象。这样，"c" 和 "d" 的引用就相同了。

有人能给我更多关于这种行为的信息吗？我想了解这种优化的目的。在什么情况下会提高性能等。有关此问题的研究参考将非常好。

- Beresta

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请注意，您不能编写依赖于此行为的代码，因为其他JVM / JDK实现者不必实现此优化，或者如果他们想要，他们可以扩展缓存值的范围。 - Behrang

请注意，缓存不适用于显式创建的对象。 即，Integer a = 1; Integer b = new Integer(1); System.out.println(a == b); // 输出 false。 - ccpizza

@ccpizza，显然它不适用于显式创建的对象，因为JLS保证在每次new操作符调用后分配并返回一个新的内存地址。 - Toni Nagy

Answer 1

我想要了解这个优化的目的。它在哪些情况下会提高性能等相关问题。如果有关于这个问题的研究参考，那就太好了。

主要目的是为了节省内存，同样也由于更好的缓存效率而导致代码运行更快。

基本上，Integer类保留了一个范围为-128到127的Integer实例的缓存，所有的自动装箱、字面值和Integer.valueOf()的使用都将返回该范围的实例缓存。

这是基于这些小值比其他int值出现的频率要高得多的假设，因此避免为每个实例使用不同的对象的开销是有意义的（一个Integer对象大约占用12个字节）。

- Michael Borgwardt

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请注意，只有在使用自动装箱或静态方法Integer.valueOf()时，缓存才能起作用。调用构造函数将始终导致一个新的整数实例，即使该实例的值在-128到127范围内。 - Tim Bender

有人能解释一下这个现象吗？http://ideone.com/DAI75m- 为什么两个小于128的不同数值被声明为“不相等”？由于它们都被缓存，难道它们不应该属于同一个整数实例，因此"=="比较应该返回true，比较的是它们的引用吗？ - David Doria

@David Doria：你似乎对“实例”有严重的误解。两个不同的值“属于同一个Integer实例”基本上是不可能的。对象实例基本上是内存中的一个区域。您可以拥有多个具有相同值的不同实例，但反过来不行。缓存将为不同的值返回不同的实例；它只是确保您始终获得相同值的实例。 - Michael Borgwardt

@MichaelBorgwardt，你能否提供一个缓存信息的来源？也许是JLS？ - Olimpiu POP

@Michael：我还是不明白。如果整数使用8个字节来存储-128到+127的数字，用户可能会在某个时候用大于127的数字替换小数字。那么整数就必须将其存储在16位空间中。因此，整数始终需要保留8位空间和16位空间以存储原始int，对吗？那么内存如何被保存呢？在我看来，它们使用了更多的内存。或者我可能错过了什么？ - Nav

我尽力用简单的话解释了这个现象。 - Zahid Khan

Answer 2

查看Integer.valueOf(int)的实现。对于小于256的输入，它将返回相同的Integer对象。

编辑:

如下所述，默认情况下实际上是-128到+127。

- dty

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实际上，整型数的默认范围为 -128 <= i <= 127。似乎有一个系统属性（java.lang.Integer.IntegerCache.high）可以影响被缓存的整型数的最大值。 - Andreas

是的。抱歉，-128到+127之间。不过，重点是，小的i值被缓存了！ - dty

更详细的答案请参考：https://dev59.com/vnA75IYBdhLWcg3wv7wj#64837154 - Zahid Khan