通過源碼了解Java的自動裝箱拆箱


什么叫裝箱 & 拆箱?

將int基本類型轉換為Integer包裝類型的過程叫做裝箱,反之叫拆箱。

首先看一段代碼

public static void main(String[] args) {
    Integer a = 127, b = 127;
    Integer c = 128, d= 128;
    System.out.println(a == b); // true
    System.out.println(c == d); // false
}

不知道還有沒有人不知道這段代碼出現true和false的原因。由此我們引出了Java裝箱的這個操作。我們帶着疑問去進行分析。

裝箱(valueOf())

public static Integer valueOf(int i) {
    // -128 - 127
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

我們可以發現,在最開始有一個判斷,如果這個值的范圍在[-128,127]之間,那么就從這個緩存(Integer數組)中取,如果不在這個范圍那么直接new一個。

為什么要有[-128,127]的緩存?

我說說的理解,因為在我們的業務中,可能存在各種狀態和標識等Integer類型的字段,這些值一般都是0,1,2,3之類的,而且出現的比較頻繁,如果沒有緩存,那么就需要頻繁的new對象,然后再釋放,就非常消耗內存空間,所以對於這個緩存就出現了,可以極大的幫助我們優化一些空間上的浪費。

為什么是[-128,127]?

這個我看了一下,具體為什么這里就不詳說了,主要還是依賴計算機基礎知識,在你了解了什么是原碼、反碼、補碼。就很容易知道為什么是這個范圍區間了。

這個值也是可以通過啟動參數進行更改的。

-XX:AutoBoxCacheMax=(size)

自動裝箱帶來的性能問題

那么看到現在你應該明白上面代碼出現不同結果的原因了,那么你有沒有想過,比如我們業務中一個for循環中,出現了統計數據類似這樣的操作,如果存在自動裝箱,那么會出現什么問題?我們看下面一段代碼。

public static void main(String[] args) {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    Integer count = 0;
    // int count = 0;
    for (int i = 0; i < 5000000; i++) {
        count += i;
    }
    System.out.println("計算時長:" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + " ms");
}

// 執行結果:
// Integer 計算時長:51 ms
// int 計算時長:6 ms

那么通過執行結果可以明顯的發現自動裝箱頻繁的new對象、分配內存,造成時間和空間上的性能損耗。

小總結

通過上面的源碼閱讀和測試分析,我們可以得出結論,我們平時在進行計算統計,或者方法入參的時候,應該盡量的避免這種類型轉換的問題。來提升我們整個代碼的執行效率。

拆箱(intValue)

拆箱總體沒有什么復雜的邏輯,直接返回這個數值的基本類型。


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