java回忆录——运行看泛型？1==1？200==200？1+1=2？

Posted 2022-12-04 minigeek

大家是不是都是看到标题来的呢？好奇心？好吧，不管出于什么原因，都请大家看完这篇文章，让你对 java 的源代码和反射有更深的理解，哈哈，好像已经说出来了，这篇文章是继于上篇反射入门的补充。

第一个问题：泛型真的能够限制吗？

需求：我给你ArrayList<Integer>的一个对象，我想在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？？

大家一看，这不明摆着不行吗，往集合中添加一个integer那行，当我往集合中添加一个字符串的时候，编译器就直接报错了。表面上是这样的，让我们来看看 ArrayList 中 add（）方法的源码：

可以看到 add（）方法传的参数为泛型，有就是说我们在创建 ArrayList 的对象时指定的泛型只在编译的时候起作用，这时我们就想到了反射，因为反射是在运行时起作用的。目标就是利用反射调用 add（）方法，将字符串作为参数传进去，不就实现了吗?

public class Test 
    public static void main(String[] args)   
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        //添加一个Integer
        list.add(10);
        //获取ArrayList的Class对象
        Class c = list.getClass();
        //获取ArrayList的add方法，参数为泛型，所以传入个Object的类类型
        Method add = c.getMethod("add", Object.class);
        //调用add方法将字符串添加进去
        add.invoke(list, "qiuqing");
        //打印该ArrayList
        System.out.println(list);   
    

结果：

第二个问题：1 真的和 1 相等吗？

大家先来看看几个简单的例子：

①

    int a = 1;
    int b = 1;
    System.out.println(1==1);

这个结果肯定是 true ,因为这是基本类型的比较，==比较的是内容，所以为 true。

②

    Integer a = new Integer(1);
    Integer b = new Integer(1);
    System.out.println(a==b);

这个结果是 false,应该也不难，Integer 为包装器类型，属于引用类型，==比较的是地址，因为使用了 new 关键字，肯定要在堆中开辟一块内存，所以内存地址肯定不一样。

③

        Integer a = 1;
        Integer b = 1;
        System.out.println(a==b);

这个结果有的人不一定知道，结果为 true，为什么呢？我们都知道左边类型为 Integer ，右边为1是 int，并且在JDK1.5之后基本数据类型和包装器类型之间存在自动装箱和拆箱。

那么右边的自动装箱为 new Integer（1），那就和第二个例子一样，结果不应该是 false 吗？怎么为 true呢？

我们知道自动装箱的时候应该会调用 valueOf（int i）方法，那我们来看一下 Integer 中的 valueOf（int i）方法：

可以知道 low = -128，high = 127，当前 i = 1，满足判断条件，可以看到返回了一个从 cache 数组的值。这里返回 cache[129]；

那么这个 cache 数组到底多大，到底存了哪些值呢？

可以看到 cache 数组是属于 Integer 的内部类 IntegerCache 的，而且可以算出 cache 数组大小为 256 ，并且存的数为 -128 到 127 。

这下我们知道当为 1 的时候返回的是 cache[129] = 1;当 == 比较的时候，两个 1 为 Integer 类型会自动拆箱，这时就和第一个例子一样了，基本数据类型比较，所以为 true。

④

        Integer a = 200;
        Integer b = 200;
        System.out.println(a==b);

第三个例子听懂了，这个应该很简单了，结果为 false，为什么？因为 200 不在 -128 到 127 之间，所以判断条件不满足，应该是走下面这条语句：

记住包装器的缓存：

Boolean：(全部缓存)

Byte：(全部缓存)

Character(<= 127缓存)

Short(-128 — 127缓存)

Long(-128 — 127缓存)

Integer(-128 — 127缓存)

Float(没有缓存)

Doulbe(没有缓存)

第三个问题：1 + 1 永远等于 2 吗？

相信大家看完上面这个例子，这个题应该不难吧，可以利用这个缓存数组来做点手脚，是的，就是结合上篇文章讲的反射将缓存数组反射出来。

需要利用反射更改Integer中的缓存，具体步骤：

1、 获取Integer中的内部静态类IntegerCache；

2、获取cache域；

3、myCache.setAccessible(true)是取消jvm的变量修饰检查，虽然cache数组是static final类型，我们仍然可以修改其数组元素；

4、获取数组对象；

5、数组范围默认是-128到127，阅读源码可知，-128到127之间的、并且通过Integer.valueOf得到的Integer值是直接使用缓存的；cache[130]对应的是Integer(2)，可将其修改为Integer(3)；

6、System.out.printf的函数接口是PrintStream.printf(String format, Object… args)，由于入参为Object，1 + 1会被自动装箱，从而输出Integer.valueOf(2) = cache[130] = cache[131] = 3。

        Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0]; 
        Field myCache = cache.getDeclaredField("cache");
        myCache.setAccessible(true);
        Integer[] newCache = (Integer[]) myCache.get(cache);
        newCache[130] = newCache[131];
        int e = 1;
        int f = e + e;
        System.out.printf("%d + %d = %d",e,e,f);

结果：