说说你对Java里Integer缓存的理解？

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说说你对Java里Integer缓存的理解？

Java 中的 Integer 缓存是为了提高性能而引入的优化机制，特别是对于频繁使用的小范围整数的情况。具体来说，Integer 类对从 -128 到 127 范围内的整数值做了缓存。这些整数值被缓存起来，当我们多次使用这些整数时，Java 会直接从缓存中获取，而不是每次都创建新的 Integer 对象。

1. 为什么需要 Integer 缓存？

在 Java 中，Integer 类是一个不可变的对象，当你创建一个 Integer 对象时，实际上是通过 new Integer(value) 的方式来创建。这个过程涉及到内存的分配和对象的创建，而频繁创建对象会带来性能上的开销。

对于小范围的整数（比如 -128 到 127），这些数字在实际应用中通常会多次使用。例如，常见的循环计数器、数组索引、枚举等场景都会频繁使用这些整数。因此，Java 通过引入缓存机制来避免重复创建相同的 Integer 对象，从而提高性能。

2. Integer 缓存的实现

Integer 类通过 IntegerCache 类来实现缓存。IntegerCache 类内部维护了一个 Integer 数组，该数组保存了从 -128 到 127 范围内的 Integer 对象。

3. 缓存范围

默认情况下，Integer 缓存的范围是 -128 到 127，即如果你创建的 Integer 对象的值在这个范围内，Java 会直接使用缓存中的对象，而不会新建一个对象。
如果超出了这个范围，Integer 会通过 new Integer(value) 的方式新建一个对象。

4. 实现细节

在 Integer 类的内部实现中，通过 IntegerCache 类来缓存这些值。例如：

复制代码

public class Integer {
    // IntegerCache 类是 Integer 内部的一个静态类，用来缓存整数对象
    private static class IntegerCache {
        static final Integer cache[];
        static {
            int size = IntegerCache.high + Math.abs(IntegerCache.low);
            cache = new Integer[size];
            int j = IntegerCache.low;
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                cache[i] = new Integer(j++);
            }
        }
    }

    public static final int low = -128;
    public static final int high = 127;

    // 其他部分的代码
}

5. 缓存的作用

内存优化 ：缓存机制避免了重复创建相同的 Integer 对象，从而节省了内存。
性能提升：在频繁使用相同整数值的情况下，直接从缓存中获取对象比每次都创建新对象要高效得多。

6. 示例

举个例子：

复制代码

public class IntegerCacheExample {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 100;  // 100 在缓存范围内
        Integer b = 100;  // 100 在缓存范围内
        Integer c = 200;  // 200 不在缓存范围内
        Integer d = 200;  // 200 不在缓存范围内

        System.out.println(a == b);  // 输出 true，指向同一个对象
        System.out.println(c == d);  // 输出 false，指向不同对象
    }
}

a 和 b 都是 100，并且它们的值在缓存范围内，所以它们指向同一个 Integer 对象。
c 和 d 是 200，它们超出了缓存范围，因此每次都会新建一个 Integer 对象，指向不同的内存地址。

7. 缓存范围的修改

虽然默认的缓存范围是 -128 到 127，但通过 JVM 参数 -Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=<value> 可以调整缓存的上限。这个参数控制了 Integer 类中缓存的上限值，例如：

复制代码

java -Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=1000 MyClass

这时，Integer 的缓存范围会扩展到 -128 到 1000。

8. 总结

Integer 缓存机制通过缓存范围 -128 到 127 内的 Integer 对象，减少了内存的消耗和对象创建的性能开销。对于频繁使用的小整数，它提供了显著的性能优化。超出这个范围的 Integer 对象则不使用缓存，每次都会重新创建。