Java之戳中痛點 - (7)善用Java整型緩存池


 先看一段代碼:

package com.test;

import java.util.Scanner;

public class IntegerCache {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner input = new Scanner(System.in);   
	    while(input.hasNextInt()){   
	        int ii = input.nextInt();   
	        System.out.println("===" + ii + "的相等判斷 ===");   
	        //通過兩個new產生的Integer對象   
	        Integer i = new Integer(ii);   
	        Integer j = new Integer(ii);   
	        System.out.println("new的對象:" + (i == j));   
	   
	        //基本類型轉換為包裝類型后比較   
	        i = ii;   
	        j = ii;   
	        System.out.println("基本類型轉換的對象:" + (i == j));   
	   
	        //通過靜態方法生成的一個實例   
	        i= Integer.valueOf(ii);   
	        j = Integer.valueOf(ii);   
	        System.out.println("valueOf的對象:" + (i == j));   
	    }  
	}
}

 結果:

 

看看不同數據的測試結果,如果你感興趣可以測試一下其他的數據,最后發現-128 到 127 基礎類型轉化的對象和valueOf轉化的對象 == 是 true

下面解釋一下原因:

1、new產生的Integer對象

  new聲明的就是要生成一個新的對象,2個對象比較內存地址肯定不相等,比較結果為false

2、裝箱生成的對象

  對於這一點首先要說明的是裝箱動作是通過Integer.valueOf方法進行的。

  Integer i = 100; (注意:不是 int i = 100; )

  實際上,執行上面那句代碼的時候,系統為我們執行了:Integer i = Integer.valueOf(100); 此即基本數據類型的自動裝箱功能。

//valueOf如何生成對象:

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

這是JDK的源碼,low=-128,h=127,這段代碼意為如果是-128到127之間的int類型轉換為Integer對象,則直接從IntegerCache里獲取,來看看IntegerCache這個類

private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    // 內部靜態數組,容納-128到127之間的對象
    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() {}
}

 結論:

在創建Integer對象,盡量少用new創建,盡量使用valueOf,利用整型池的提高系統性能,通過包裝類的valueOf生成包裝實例可以提高空間和時間性能。

另外:在判斷對象是否相等的時候盡量使用equals方法,避免使用“==”產生非預期結果。

 

附1:

Integer 可以通過參數改變緩存范圍(附:最大值 127 可以通過 JVM 的啟動參數 -XX:AutoBoxCacheMax=size 修改)

-XX:AutoBoxCacheMax 這個參數是設置Integer緩存上限的參數。

理論上講,當系統需要頻繁使用Integer時,或者說堆內存中存在大量的Integer對象時,可以考慮提高Integer緩存上限,避免JVM重復創造對象,提高內存的使用率,減少GC的頻率,從而提高系統的性能

理論歸理論,這個參數能否提高系統系統關鍵還是要看堆中Integer對象到底有多少、以及Integer的創建的方式,如果堆中的Integer對象很少,重新設置這個參數並不會提高系統的性能。

即使堆中存在大量的Integer對象,也要看Integer對象是如何產生的

1. 大部分Integer對象通過Integer.valueOf()產生。說明代碼里存在大量的拆箱與裝箱操作。這時候設置這個參數會系統性能有所提高

2. 大部分Integer對象通過反射,new產生。這時候Integer對象的產生大部分不會走valueOf()方法,所以設置這個參數也是無濟於事

 

附2:

其他緩存的對象:

這種緩存行為不僅適用於Integer對象。我們針對所有整數類型的類都有類似的緩存機制。

Byte 有 ByteCache 用於緩存 Byte 對象(-128 到 127)

Short 有 ShortCache 用於緩存 Short 對象(-128 到 127)

Long 有 LongCache 用於緩存 Long 對象(-128 到 127)

Character 有 CharacterCache 用於緩存 Character 對象(0 到 127)

Float 沒有緩存

Doulbe 沒有緩存

除了 Integer 可以通過參數改變范圍外,其它的都不行。

 

附3:

關於垃圾回收器:

Integer i = 127;

i = null;   //不會被垃圾回收器回收,這里的代碼不會有對象符合垃圾回收器的條件,i 雖然被賦予null,但它之前指向的是cache中的Integer對象,而cache沒有被賦null,所以Integer 127這個對象還是存在的

Integer i = 200;

i = null;  //會被垃圾回收器回收,而如果 i 大於127或小於-128,則它所指向的對象將符合垃圾回收的條件

 

 

  


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