JAVA——底层源码阅读——包装数据类型Integer.valueOf()自动装箱方法底层源码分析

Posted 2022-04-17 叶不修233

JAVA——底层源码阅读——包装数据类型Integer.valueOf自动装箱方法底层源码分析

• 一、提出问题
• 二、查看源码方法
• • 途径1、查看本地文件（不推荐)
  • 途径2、在编辑器里查看jdk源码（推荐）
• 三、查看Integer源码
• • 步骤1、新建java文件，把代码敲上去如下
  • 步骤2、还原代码
  • 步骤3、查看源码。
  • 步骤4、阅读和分析源码。
• 四、总结原因

• 当前 jdk版本：jdk1.8.0_74

一、提出问题

为什么用==进行比较Integer类型的变量，变量值不同，比较的结果也不同？
如下图所示：两个赋值为10的Integer类型变量比较结果相同，两个赋值为128的Integerlei类型变量比较结果不同。

二、查看源码方法

途径1、查看本地文件（不推荐)

1.打开Java安装路径，查看根目录，发现一个src的压缩包，这个压缩包里存放的就是jdk的源码。
2.可以通过解压文件夹，如图所示按照需要查看对应路径文件

途径2、在编辑器里查看jdk源码（推荐）

途径1查看源码极不方便，因此通常在在编辑器里查看jdk源码，有关联的内容可以直接通过CTRL+鼠标左键跳转查看。
以eclipse为例：
如图所示把鼠标放在Object上，按住CTRL后单击鼠标右键，就会跳转

三、查看Integer源码

步骤1、新建java文件，把代码敲上去如下

public class Temp 

	public static void main(String[] args) 

		Integer i = 10;
	    Integer j = 10;
	    System.out.println(i == j);//true
	    
	    Integer a = 128;
	    Integer b = 128;
	    System.out.println(a == b);//false
		
	

查看运行结果：如本文开头截图所示。

步骤2、还原代码

下面这行代码实际上是省略的简单写法，实际上的原始代码应该是【Integer i = Integer.valueOf(10);】，因为Integer数据类型具有自动装箱的方法，即自动把int类型的数据转换成Integer，在赋值时过程自动调用valueOf(int i)方法。

Integer i = 10;

我们把还原的完整代码写出来，如下：

Integer i = Integer.valueOf(10);

步骤3、查看源码。

鼠标移到上面还原代码的valueOf方法处，按住CTRL后单击鼠标左键，就会跳转到如图所示Integer类中的valueOf()方法

步骤4、阅读和分析源码。

（1）发现valueOf()方中写了一个if条件判断，当给Integer类型的数据赋值i时：
如果i在如图所示范围内，就会返回一个值。

否则就会new一个Integer类的对象。

（2）先查看if条件判断中的内容，也就是i进入if条件的取值范围。
需要左右两个条件同时成立，【i >= IntegerCache.low】和【i <= IntegerCache.high】
鼠标移到变量low处，按住CTRL后单击鼠标左键，跳转到如图所示位置
发现 IntegerCache类下定义了全局常量low的值是-128

同样的：
鼠标移到变量higf处，按住CTRL后单击鼠标左键，跳转到如图所示位置
发现全局常量high的值是经过如图所示四个步骤取到
即：
1.在类IntegerCache下定义全局常量high;
2.在静态代码块中定义一个变量h，初始值为127；
3.如果满足第790行代码if判断的内容，就按第795行语法对变量h重新赋值；
4.否则就直接把h的初始值127赋给常量high。

（3）查询资料，发现在jdk1.6.0_10版本中，上限high的值是写死的127，当时版本jdk源代码如下：

private static class IntegerCache   
private IntegerCache()  
  
static final Integer cache[] = new Integer[-(-128) + 127 + 1];  
  
static   
    for(int i = 0; i < cache.length; i++)  
    cache[i] = new Integer(i - 128);  
  
     

而到了本文目前所用jdk1.8.0_74版本，如步骤（2）图中所示，这段源码被更改为high的值可以在VM启动时配置，如果不额外配置，则high的值默认为127。

（4）所以步骤（2）中的问题有了答案，下下面这行代码可以理解为，i >= -128 && i <=127;

    public static Integer valueOf(int i) 
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    

当i在这个取值范围时，就会返回IntegerCache类下的cache，鼠标放在cache上，按住CTRL，点击鼠标左键跳转，发现cache是一个数组，它的内容如下图所示：

		//定义一个数据类型为Integer类型的数组叫cache
		static final Integer cache[];
		
		//cache的大小为(high - low) + 1，即127-（-128）+1=256
		cache = new Integer[(high - low) + 1];
		//定义一个int类型的变量j,给它赋初始值-128
        int j = low;
        //通过循环往数组cache中插入256个数据，即-128~127
        for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);

也就是，cache是一个长度为256，值为-128~127的，Integer类型的数组。

四、总结原因

根据以上步骤对Integer.valueOf()方法的源码阅读和分析发现，给Integer类型变量赋值时：
1.当赋值范围为-128~127时，会自动返回一个Integer类型的数组中的int类型数据。
此时用 == 进行比较，相当于对数组中int类型的数据进行比较，所以二者相等，也就是问题中的两个赋值为10的Integer类型变量比较结果相同
2.当赋值范围超过-128~127时，会创建一个Integer类的新对象。
此时用 == 进行比较，相当于比较两个对象的内存地址，两个不同的对象内存地址不相同，所以问题中两个赋值为128的Integerlei类型变量比较结果不同。

public class Temp 

	public static void main(String[] args) 

		Integer i = 10;//相当于Integer i = valueOf(10)
	    Integer j = 10;//相当于Integer j = valueOf(10)
	    //1、==作用于引用数据类型时，比较的是内存地址，因为i和j的内存地址相等，结果为true
	    System.out.println(i == j);//true
	    Integer a = 128;
	    Integer b = 128;
	    //2、a，b代表不同的对象，存储的内存地址不同，结果为false
	    System.out.println(a == b);//false