整数缓存有多大？

Posted 2023-02-16

【中文标题】整数缓存有多大？

【英文标题】：How large is the Integer cache?

【发布时间】：2013-02-24 13:31:34

【问题描述】：

Integer 类具有缓存，用于缓存Integer 值。因此，如果我使用方法valueOf 或收件箱，新值将不会被实例化，而是从缓存中获取。

我知道默认缓存大小是127，但可以根据 VM 设置进行扩展。我的问题是：这些设置中缓存大小的默认值有多大，我可以操纵这个值吗？这个值是否取决于我使用的 VM（32 位还是 64 位）？

我现在正在调整遗留代码，可能需要从 int 转换为 Integer。

澄清：我在 Java 源代码中找到的以下代码

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));
        
        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() 


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);

所以我认为缓存是可配置的。

【问题讨论】：

它在Java源代码中。虚拟机设置与它无关。

不是从-128到+127吗？我认为它无法更改，除非 vm 允许配置（我从未见过）。

您可以使用系统属性java.lang.Integer.IntegerCache.high 设置不同的限制。这一切都在源代码中。

如何设置？ System.setProperty 还是别的什么？

在较早的 java 版本中，它是不可配置的。在 Java 7 中是这样。

【参考方案1】：

内部 Java 实现，无法配置，范围是从 -128 到 127。您可以查看Javadocs 或直接查看来源：

public static Integer valueOf(int i) 
         final int offset = 128;
         if (i >= -128 && i <= 127)  // must cache
             return IntegerCache.cache[i + offset];
         
         return new Integer(i);

UPD。我错了（感谢 Marco Topolnik）。以上所有内容都与较旧的 Java 实现有关。 Java 7 可以通过系统属性实现：

-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=<size>

或JVM设置：

-XX:AutoBoxCacheMax=<size>

UPD。 2 java.math.BigInteger 具有值 -16 的硬编码缓存。来源：

    private final static int MAX_CONSTANT = 16;
    private static BigInteger posConst[] = new BigInteger[MAX_CONSTANT+1];
    private static BigInteger negConst[] = new BigInteger[MAX_CONSTANT+1];
    static 
    for (int i = 1; i <= MAX_CONSTANT; i++) 
        int[] magnitude = new int[1];
        magnitude[0] = i;
        posConst[i] = new BigInteger(magnitude,  1);
        negConst[i] = new BigInteger(magnitude, -1);
    
    

    public static BigInteger valueOf(long val) 
        // If -MAX_CONSTANT < val < MAX_CONSTANT, return stashed constant
        if (val == 0)
            return ZERO;
        if (val > 0 && val <= MAX_CONSTANT)
            return posConst[(int) val];
        else if (val < 0 && val >= -MAX_CONSTANT)
            return negConst[(int) -val];
        return new BigInteger(val);
    

【讨论】：

java.math.BigInteger 有类似的缓存吗？

【参考方案2】：

对于 Java 7，我无法在 Oracle 的 Java 文档中找到关于使用 -XX:+AggressiveOpts 时会发生什么变化的确切描述。所以我运行了一个过程来确定aggressiveopts 对我们实验室中一个具有java 版本的应用服务器上的jvm 设置的影响： 引用 java版本“1.7.0_15” Java(TM) SE 运行时环境 (build 1.7.0_15-b03) quote

该过程是在aggressiveopts 禁用的情况下运行java： java -d64 -server -XX:-AggressiveOpts -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal -version

过程是在启用的情况下运行java： java -d64 -server -XX:+AggressiveOpts -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal -version

这个过程产生了这些差异：

bool AggressiveOpts false --> true 产品

intx AutoBoxCacheMax 128 --> 20000 C2 产品

intx BiasedLockingStartupDelay 4000 --> 500 产品

bool EliminateAutoBox false --> true C2 诊断

【参考方案3】：

来自Javadoc：

public static Integer valueOf(int i)

返回一个表示指定 int 值的 Integer 实例。如果一个 new Integer 实例不是必须的，这个方法一般应该是 优先于构造函数 Integer(int) 使用，因为此方法是 可能会产生明显更好的空间和时间性能 缓存经常请求的值。此方法将始终缓存 -128 到 127 范围内的值（含），并且可能缓存其他值 超出这个范围。

但是你真的不应该依赖这个或试图改变任何关于它的东西。这是 JVM 的实现细节，不会影响您的实现。

【讨论】：

虽然我认为依赖这个缓存是个坏主意，但我避免它的原因是我希望我的代码干净。我不同意您对“实施细节”的评论；这不是实现细节。如果它在 Javadoc 中，那么它就是绑定的：您可以放心地假设（如果您是丑陋代码的粉丝）-128 到 127 将被缓存。