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      【JDK源码】Java包装类的缓存是怎么回事

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      【JDK源码】Java包装类的缓存是怎么回事

      2024-03-26 08:02:47 阅读次数:57

      JDK,缓存

      JDK 版本:1.8.0_271

      基础介绍

      缓存机制

      包装类是对Java中基本类型的封装,在 JDK5 中引入了包装类的缓存机制,有助于节省内存。实现方式是在类初始化的时,提前创建好会频繁使用的包装类对象,当需要使用某个类的包装类对象时,如果该对象包装的值在缓存的范围内,就返回缓存的对象,否则就创建新的对象并返回。

      使用构造函数创建对象时不使用缓存。 例如:Integer a = new Integer(123);

      在包装类中,浮点数类型的包装类Float,Double并没有实现常量池技术。

      基本数据类型

      包装类型

      缓存范围

      byte

      Byte

      -128 ~ 127

      short

      Short

      -128 ~ 127

      int

      Integer

      -128 ~ 127

      long

      Long

      -128 ~ 127

      char

      Character

      0 ~ 127

      boolean

      Boolean

      true,false

      float

      Float

      无

      double

      Double

      无

      Long缓存

      Long类中的缓存初始化源码如下所示:

      private static class LongCache {
        private LongCache(){}
        // 缓存范围是 -128 到 127,因为有0的存在,所有需要 +1
        static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];
      
        static {
          for(int i = 0; i < cache.length; i++)
            // 构造类实现的对象没有使用缓存
            cache[i] = new Long(i - 128);
        }
      }

      Integer 缓存

      Integer 的缓存和 Long 略有不同,在 JDK6中,Integer的最大值可以使用 JVM 的启动参数设置最大值:-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=xxx

      源码

      /**
       * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
       * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
       *
       * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache
       * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
       * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
       * may be set and saved in the private system properties in the
       * sun.misc.VM class.
       */
      
      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) {
            try {
              int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
              i = Math.max(i, 127);
              // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
              h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
              // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
            }
          }
          high = h;
      
          cache = new Integer[(high - low) + 1];
          int j = low;
          for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);
      
          // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
          assert IntegerCache.high >= 127;
        }
      
        private IntegerCache() {}
      }

      缓存的使用

      自动装箱的过程中是会使用缓存的,它的底层调用的是封装类的Integer.ValueOf(int i)方法

      Integer源码

      /**
       * Returns an {@code Integer} instance representing the specified
       * {@code int} value.  If a new {@code Integer} instance is not
       * required, this method should generally be used in preference to
       * the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely
       * to yield significantly better space and time performance by
       * caching frequently requested values.
       *
       * This method will always cache values in the range -128 to 127,
       * inclusive, and may cache other values outside of this range.
       *
       * @param  i an {@code int} value.
       * @return an {@code Integer} instance representing {@code i}.
       * @since  1.5
       */
      public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
          return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
      }

      Long源码

      public static Long valueOf(long l) {
        final int offset = 128;
        // 在 -128 和 127 范围内的数据会使用缓存
        if (l >= -128 && l <= 127) { 
          return LongCache.cache[(int)l + offset];
        }
        return new Long(l);
      }

      其他问题

      为什么使用整型包装类时,大家多推荐使用使用valueOf()方法,少使用parseXXX()方法?

      因为 Integer、Long 这种包装类有缓存机制,valueOf 方法会从缓存中取值,如果命中缓存,会减少资源的开销,parseXXX 方法没有这个机制。

      switch语句能否作用在byte上,能否作用在long上,能否作用在string上?

      byte的存储范围小于int,可以向int类型进行隐式转换,所以switch可以作用在byte上

      long的存储范围大于int,不能向int进行隐式转换,只能强制转换,所以switch不可以作用在long上

      string在1.7版本之前不可以,1.7版本之后switch就可以作用在string上了

      版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:https://blog.51cto.com/u_15812995/9063886,作者:图书馆的小豆,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

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