通過原始碼瞭解Java的自動裝箱拆箱

bingfeng發表於2022-04-20
原始碼Java

什麼叫裝箱 & 拆箱？

將int基本型別轉換為Integer包裝型別的過程叫做裝箱，反之叫拆箱。

首先看一段程式碼

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程式碼出現true和false的原因。由此我們引出了Java裝箱的這個操作。我們帶著疑問去進行分析。

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，如果這個值的範圍在[-128,127]之間，那麼就從這個快取（Integer陣列）中取，如果不在這個範圍那麼直接new一個。

為什麼要有[-128,127]的快取？

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型別的欄位，這些值一般都是0,1,2,3之類的，而且出現的比較頻繁，如果沒有快取，那麼就需要頻繁的new物件，然後再釋放，就非常消耗記憶體空間，所以對於這個快取就出現了，可以極大的幫助我們優化一些空間上的浪費。

為什麼是[-128,127]？

這個我看了一下，具體為什麼這裡就不詳說了，主要還是依賴計算機基礎知識，在你瞭解了什麼是原碼、反碼、補碼。就很容易知道為什麼是這個範圍區間了。

這個值也是可以通過啟動引數進行更改的。

-XX:AutoBoxCacheMax=(size)

自動裝箱帶來的效能問題

那麼看到現在你應該明白上面程式碼出現不同結果的原因了，那麼你有沒有想過，比如我們業務中一個for迴圈中，出現了統計資料類似這樣的操作，如果存在自動裝箱，那麼會出現什麼問題？我們看下面一段程式碼。

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

那麼通過執行結果可以明顯的發現自動裝箱頻繁的new物件、分配記憶體，造成時間和空間上的效能損耗。

小總結

通過上面的原始碼閱讀和測試分析，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，應該儘量的避免這種型別轉換的問題。來提升我們整個程式碼的執行效率。

拆箱(intValue)

拆箱總體沒有什麼複雜的邏輯，直接返回這個數值的基本型別。

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