《Integer缓存池原理及应用》

1. 通过代码说明Integer缓存池的存在

在Java中，Integer类有一个缓存池机制，用于缓存一定范围内的Integer对象。

package 包装;

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        //只要有new 就会开辟空间
        Integer i1=new Integer(127);
        Integer i2=new Integer(127);
        System.out.println(i1==i2);

        //Integer类的内部,维护了一个IntegerCache缓存池
        //  将 -128至127之间所有的数字进行了缓存
        Integer i3=Integer.valueOf(129);  //数值不在缓存池范围内，新建,分配新的内存空间
        Integer i4=Integer.valueOf(129);  //数值不在缓存池范围内，新建,分配新的内存空间
        System.out.println(i3==i4);


        //equals比较内容
        System.out.println(i1.equals(i2));
        System.out.println(i3.equals(i4));

    }
}

在这个例子中，i1和i2都被赋值为127，而i3和i4都被赋值为129。

通过==运算符比较它们的引用时，i1==i2返回true   i3==i4则返回false。这是因为Integer类在缓存池中缓存了-128到127之间的整数 

因为i1和i2实际指向了缓存池中的同一个对象 而i3和i4超出了缓存范围 因为他们是两个不同的对象

2. Integer类中的缓存池定义

在Integer类的源代码中，缓存池的定义可以在IntegerCache类中找到，以下是Integer的关键源码

    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() {}
    }

low和high定义了缓存池的范围，默认情况下low为-128，high为127.

cache是一个Integer数组 用于存储缓存的对象

在静态初始化中 cache数组别初始化 并且从low到high的每个整数都别缓存为一个Integer对象

3. Integer.valueOf()方法对于缓存池的意义

Integer.valueOf(int i)方法是使用缓存池的主要方式。与直接使用new Integer(int i)创建对象不一样

valueOf方法会首先检查传入的整数值是否在缓存池的范围内。如果在范围内，则返回缓存池的对象  如果不在范围内 则创建一个新的Integer对象

  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i的值在缓存池的范围内 (即low到high之间），则直接从缓存池中返回对应的Integer对象

如果i的值超出了缓存池的范围 则创建一个新的Integer对象并返回

意义

性能优化：通过缓存池  Integer.valueOf()方法避免了频繁创建和销毁小范围内的Integer对象，从而提高了性能

内存节省：对于常用的整数值 缓存池减少了内存的使用 因为相同的值共享同一个对象

总结

Integer缓存池是Java中一个重要的优化机制，它通过缓存一定范围内的Integer对象，减少了内存的使用并提高了性能。通过Integer.valueOf()方法，我们可以充分利用缓存池，避免不必要的对象创建。理解这一机制对于编写高效的Java代码非常重要。