在開始關於 Java 的整型型別討論之前，讓我們先看下這段神奇的Java程式碼：

```java
public static void main(String[] args) throws Exception {
      doSomethingMagic();
      System.out.printf("2 + 2 = %d", 2 + 2);
}
```
執行結果，控制檯列印的內容：2 + 2 = 5

那麼 doSomethingMagic 方法到底做了什麼神奇的事情呢？

```java
private static void doSomethingMagic() throws Exception {
   Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0];
   Field c = cache.getDeclaredField("cache");
   c.setAccessible(true);
   Integer[] array = (Integer[]) c.get(cache);
   array[132] = array[133];
}
```

所以這個例子其實包含了 Java 中整型型別 Integer 的一個知識點。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/79b412302e896c8962c864748b8d67bd.png)

可能有的朋友對於 doSomethingMagic 裡面的程式碼有點摸不著頭腦，讓我們先檢視上圖第17行 2 + 2 反編譯出來的程式碼：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/8c60d6894dff0c06cfc47a4f7892a79d.png)

編譯器將 2 + 2 的值先計算出來，等於 4.

最後 System.out.println 列印出來的值，實際上是 Integer.valueOf(4) 表示式的返回值。

那麼我們進一步檢視 JDK 裡 Integer.valueOf 的實現：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b1f2f06fa5782a98ff750df7785a0d1e.png)

上面的實現程式碼，從 830 行到 832行，邏輯是：如果 valueOf 方法呼叫的引數 i 在 IntegerCache.low 和 IntegerCache.high 之間，即位於 [-128, 127] 的閉區間，則直接從 IntegerCache 這個內部類的快取陣列裡取出元素，作為方法的返回值。

只有當輸入引數 i 不在 [-128,127] 區間內，才執行程式碼第 832 行，基於輸入引數 i 建立一個新的 Integer 例項。

帶著這個理念，我們再看 doSomethingMagic 的程式碼就清楚多了。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1f84f7554e1919d97b1b44b730f84ec6.png)

這段程式碼的作用是訪問 Java Integer 類實現的某個內部類維護的快取陣列，對其中一個元素的值進行修改。具體解釋如下：

* Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0]：透過 Integer.class.getDeclaredClasses() 方法獲取 Integer 類的所有內部類，然後 [0] 取出第一個內部類，也就是 Integer$IntegerCache 類的 Class 物件，並將其賦值給變數 cache. Integer$IntegerCache 類是 Java 8 引入的一個內部類，它用於快取整數物件（Integer 型別的物件），預設快取範圍是 -128 到 127。

* Field c = cache.getDeclaredField("cache"): 接下來，透過 cache.getDeclaredField("cache") 方法獲取 cache 欄位的 Field 物件，並將其賦值給變數 c。該欄位儲存了 Integer 類的快取陣列。

* c.setAccessible(true)：透過 c.setAccessible(true) 方法設定 c 欄位的訪問許可權，以便可以透過反射來修改該欄位的值。

* Integer[] array = (Integer[]) c.get(cache)：透過 c.get(cache) 方法獲取快取陣列的值，並將其強制轉換為 Integer 型別的陣列，然後將其賦值給變數 array.

* array[132] = array[133]：最後，將快取陣列中下標為 133 的元素的值賦給下標為 132 的元素，從而修改了快取陣列中下標為 132 的元素的值。

我們從 Eclipse 偵錯程式裡發現，Integer 內部類的 cache 陣列裡，第 132 個元素的值為 4，第 133 個元素的值為 5. 本來 Integer.valueOf 方法，對於輸入 4，從Integer 內部類快取陣列裡，返回第 132 個元素的值，即 4.

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/0431398ed7b0225a6bfd07d6bb60a87d.png)

現在這個元素的值被第 133 個元素即 5 覆蓋了，所以最後得到了 2 + 2 = 5。

用一句話概括這個場景：2 + 2 = 4 = Integer.valueOf(4) = 5 ( 因為 4 在 Integer 內部類 cache 陣列裡對應的記錄，已經被我們的 doSomethingMagic 方法，顯式從 4 替換成了 5）。

這就是 Java 裡實現 2 + 2 = 5 這個算式的方法之一。

深入理解 Java 的整型型別：如何實現 2+2=5？

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