Java-为什么Integer的1000==1000为false，100==100为true

问题引入

这是一个很简单的问题，也是一个不简单的问题，总之挺有趣的，可以讨论讨论、动手实操一下。

为什么Integer的1000==1000为false，100==100为true？如果你运行了下面的代码，确实会得到这个结果。

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基本知识

==和.equals()

==	.equals()
比较的是地址	比较的是值

即如果两个引用指向同一个对象，用 == 表示它们是相等的；如果两个引用指向不同的对象，用 == 表示它们是不相等的，即使它们的内容相同。

Integer和int

Java是面向对象的编程语言，一切都是对象，但是为了编程的方便还是引入了基本数据类型，为了能够将这些基本数据类型当成对象操作，Java为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型（wrapper class），int的包装类就是Integer，从Java 5开始引入了自动装箱/拆箱机制，使得二者可以相互转换。

区别：

• Integer是int的包装类，int则是java的一种基本数据类型
• Integer变量必须实例化后才能使用，而int变量不需要
• Integer实际是对象的引用，当new一个Integer时，实际上是生成一个指针指向此对象；而int则是直接存储数据值
• Integer的默认值是null，int的默认值是0

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源码探析

那么照这么理解，应该是两个false。但深入源码Integer.java第769行

/**
 * 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() {}
}

这个内部私有类缓存了-128~127之间的所有整数对象，所以当我们类似于声明

Integer a = 100;

实际上内部做的是

Integer a = Integer.valueof(100);

接着再去看看valueof方法

/**
 * 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);
}

如果值的范围在-128~127之间，它就从高速缓存中返回实例，所以a、b指向的是同个对象。

Integer a = 100, b = 100;

你可能会问，为什么这里需要缓存？

合理的理由是，在此范围内的“小”整数使用率比大整数高很多，重复创建与销毁对象是有一定代价的，因此使用相同的底层对象是有价值的，可以减少潜在的内存占用与抖动。

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拓展解析

1. 由于Integer变量实际上是对一个Integer对象的引用，所以两个通过new生成的Integer变量永远是不相等的（因为new生成的是两个对象，其内存地址不同）。

   Integer i = new Integer(100);
   Integer j = new Integer(100);
   System.out.print(i == j); //false

2. Integer变量和int变量比较时，只要两个变量的值是向等的，则结果为true（因为包装类Integer和基本数据类型int比较时，java会自动拆包装为int，然后进行比较，实际上就变为两个int变量的比较）

   Integer i = new Integer(100);
   int j = 100；
   System.out.print(i == j); //true

3. 非new生成的Integer变量和new Integer()生成的变量比较时，结果为false。（因为非new生成的Integer变量指向的是java常量池中的对象，而new Integer()生成的变量指向堆中新建的对象，两者在内存中的地址不同）

   Integer i = new Integer(100);
   Integer j = 100;
   System.out.print(i == j); //false

4. 对于两个非new生成的Integer对象，进行比较时，如果两个变量的值在区间-128到127之间，则比较结果为true，如果两个变量的值不在此区间，则比较结果为false

   Integer i = 100;
   Integer j = 100;
   System.out.print(i == j); //true
   Integer i = 128;
   Integer j = 128;
   System.out.print(i == j); //false

理解自动装箱、拆箱

自动装箱与拆箱实际上算是一种“语法糖”。所谓语法糖，可简单理解为Java平台为我们自动进行了一些转换，保证不同的写法在运行时等价。因此它们是发生在编译阶段的，也就是说生成的字节码是一致的。

对于整数，javac替我们自动把装箱转换为Integer.valueOf()，把拆箱替换为Integer.intValue()。可以通过将代码编译后，再反编译加以证实。

原则上，建议避免无意中的装箱、拆箱行为，尤其是在性能敏感的场合，创建10万个Java对象和10万个整数的开销可不是一个数量级的。当然请注意，只有确定你现在所处的场合是性能敏感的，才需要考虑上述问题。毕竟大多数的代码还是以开发效率为优先的。

顺带说一下，在32位环境下，Integer对象占用内存16字节；在64位环境下则更大。

值缓存

就像String，Java也为Integer提供了值缓存。

Integer i1 = 1;
Integer i2 = Integer.valueOf(2);
Integer i3 = new Integer(3);

上述代码中第一行与第二行的写法取值使用了值缓存，而第三行的写法则没有利用值缓存。结合刚刚讲到的自动装箱、拆箱的知识，第一行代码用到的自动装箱，等价于调用了Integer.valueOf()。

不仅仅是Integer，Java也为其它包装类提供了值缓存机制，包括Boolean、Byte、Short和Character等。但与String不同的是，默认都只会将绝对值较小的值放入缓存。以Integer为例，默认情况下只会缓存-128到127之间的值。当然如果你愿意也可以通过以下JVM参数进行设置：

-XX:AutoBoxCacheMax=N

原始类型操作线程安全吗？

线程不安全！！

原始数据类型的变量，需要使用并发相关手段才能保证线程安全。特别的是，部分比较宽的数据类型，比如long、float、double，甚至不能保证更新操作的原子性，可能出现程序读取到只更新了一半数据位的数值！

如果有线程安全的计算需要，建议考虑使用类似AtomicInteger、AtomicLong这样线程安全的类。