Java Integer的内存存储在堆和常量池中，及String

作者: 仁昌居士 | 来源:发表于2017-06-15 17:16 被阅读0次

先看代码:

        int i1 = 128;
        Integer i2 = 128;
        Integer i3 = new Integer(128);
        //Integer会自动拆箱为int，所以为true
        System.out.println(i1 == i2);
        System.out.println(i1 == i3);
        System.out.println(i2 == i3);
        System.out.println("**************");
        Integer i4 = 127;//java在编译的时候,被翻译成-> Integer i5 = Integer.valueOf(127);
        Integer i5 = 127;
        Integer i6 = Integer.valueOf(127);
        System.out.println(i4 == i5);//true
        System.out.println(i4 == i6);//true
        Integer i7 = new Integer(127);
        System.out.println(i4 == i7); //false
        Integer i8 = 128;
        Integer i9 = 128;
        System.out.println(i8 == i9);//false
        Integer i10 = new Integer(128);
        Integer i11 = new Integer(128);
        System.out.println(i10 == i11);  //false

测试的结果:

Paste_Image.png
在Java中，对于对象==是比较两个对象的地址。
Integer的存储
1、Integer是int的封装类，当基础变量(int)和Integer进行比较时，Integer会自动拆箱（jdk1.5以上）了后，再去和int进行比较，所以判断i1==i2,i1==i3都为true。
2、对JVM为了节省空间，当Integer的值落在-128~127之间时，如i4，i5;此时JVM首先检查是否已存在值为127的Integer对象。如果是，则i4,i5直接是引用已存在对象，即i4 = i5。所以判断i4 == i5 为 true
那为什么范围是-128到127呢：java在编译Integer i4 = 127的时候,是被翻译成-> Integer i4 = Integer.valueOf(127)的;这就是判断i4==i6为true的原因了。接下来，关键就是看valueOf()函数了。只要看看valueOf()函数的源码就会明白了。

Paste_Image.png

从代码上看出，当要赋的值在[-128~127]范围内，则会直接指向该值的引用，不用去new 个对象到堆内存中去了。因为Integer已经缓存了数据。但是，当超出了数组的范围值时，就会去自动装箱在堆内存中建一个新对象。所以，对i8,i9，即使基础变量值一样，封装类对象却指向不同地址。所以判断i8==i9为false
3、对于显式的new Integer(int i),JVM将直接分配新空间。这样两个new Integer(int i)分配的堆内存空间肯定不是同一个，所以判断i10== i11为false。
此外两点，显式的new Integer(int i)和int自动装箱成的Integer，并不会是同一个对象。他们也是两个不同的存在堆内存中的空间。所以判断i2==i3为false；显式的new Integer(int i)和i范围在[-128~127]内的直接赋值Int类型的值也不指向同一个空间。如判断i4==i7为false，i7指向常量池，而i4指向的是堆内存。

接下来是我的另一个思考：Integer作为对象包装器类，是没有set()方法的。他的值是final的。

Paste_Image.png

那我就是想给他改值怎么办。可以！用反射。

          Integer j1 = 2;
        Integer j2 = 2;
        System.out.println("j1 = j2? " + (j1 == j2));  //true
        try {
            Field field = Integer.class.getDeclaredField("value");
            field.setAccessible(true);
            field.set(j2,129);
            System.out.println( "j1+"+j1+"+j2+" + j2
                    +"\nSystem.identityHashCode(j1)"+System.identityHashCode(j1)
                    +"\nSystem.identityHashCode(j2)"+System.identityHashCode(j2)
                    +"\nj1 == j2" + (j1 == j2));
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Integer j3 = 2;
        Integer j4 = 2;
 System.out.println("j3+"+j3+"\nSystem.identityHashCode(j3)"+System.identityHashCode(j3)+"\nj3 = j4? " + (j3 == j4));

输出结果：

Paste_Image.png

我们可以看出什么呢？常量池里的对应值改变了，所有调用2的值返回的都是129。这是为什么，我画了个图，请看：

Paste_Image.png
当我通过反射修改值时，改变了就是常量池中，IntegerCache.cache[]数组中的值。而我们的下标并没有改变。(这里可能会有人说我常量池与IntegerCache.cache[]数组之间理解有问题，我还没深入研究过，只是想表示是以数组方式存储的)
所以第三步我们所谓的赋值“=”,对应的是常量池中2对应的下标里的值，改成了129。
就好比：int[10] i = {0,1,2,3,9} 变成了int[10] i = {0,1,129,3,9} 。
因此上面的输出结果没问题，所有对应的Integer里，本来是2的值都变成了129。所以！！！没事别像我一样瞎想。

String的存储
对于使用字面量赋值方式。JVM为了节省空间，会首先查找JVM中是否有对应的字符串常量。如果已经存在，则直接返回该引用，而无需重新创建对象。对象new创建方式，JVM将分配新空间。

String a="1";
        String b="1";
        int aHashCode = System.identityHashCode(a);
        int bHashCode = System.identityHashCode(b);
        System.out.print("\na:"+a+"\nb:"+b);
        System.out.print("\naHashCode:"+aHashCode+"\nbHashCode:"+bHashCode);
        try {
        Field value = String.class.getDeclaredField("value");
        value.setAccessible(true);
        char[] valueChar = (char[]) value.get(b);
        valueChar[0] = '2';
        String c="1";
        String d="2";
        int cHashCode = System.identityHashCode(c);
        int dHashCode = System.identityHashCode(d);
        System.out.print("\na:"+a+"\nb:"+b+"\nc:"+c+"\nd:"+d);
        System.out.print("\naHashCode:"+aHashCode+"\nbHashCode:"+bHashCode+"\ncHashCode："+cHashCode+"\ndHashCode："+dHashCode);
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }

对应的输出：

Paste_Image.png

一个例子，来自：http://blog.csdn.net/hejingyuan6/article/details/50489171：

        String s1 = "china";
        String s2 = "china";
        String ss1 = new String("china");
        String ss2 = new String("china");
        int i = 1;
        int j = 1;
        public static final int i1 = 1;
        public static final int j1 = 1;
        Integer it1 = 127;
        Integer it2 = 127;
        Integer it11 = 128;
        Integer it12 = 128;

还有一点，就是String的拼接，作用于哪要看虚拟机和编译的jdk版本。我没深入研究，你们看着办吧。反正，对于频繁长拼接，用StringBuffer更好。

最后附上整个class的测试代码：

package com.yy007.zxing;


import java.lang.reflect.Field;

/**
 * Created by 仁昌居士 on 2017/6/16.
 * Description:
 */

public class TestAcitivity {
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int i1 = 128;
        Integer i2 = 128;
        Integer i3 = new Integer(128);
        //Integer会自动拆箱为int，所以为true
        System.out.println(i1 == i2);
        System.out.println(i1 == i3);
        System.out.println(i2 == i3);
        System.out.println("**************");
        Integer i4 = 127;//java在编译的时候,被翻译成-> Integer i5 = Integer.valueOf(127);
        Integer i5 = 127;
        Integer i6 = Integer.valueOf(127);
        System.out.println(i4 == i5);//true
        System.out.println(i4 == i6);//true
        Integer i7 = new Integer(127);
        System.out.println(i4 == i7); //false
        Integer i8 = 128;
        Integer i9 = 128;
        System.out.println(i8 == i9);//false
        Integer i10 = new Integer(128);
        Integer i11 = new Integer(128);
        System.out.println(i10 == i11);  //false


        System.out.println("**************");
        Integer j1 = 2;
        Integer j2 = 2;
        System.out.println("j1 = j2? " + (j1 == j2));  //true
        try {
            Field field = Integer.class.getDeclaredField("value");
            field.setAccessible(true);
            field.set(j2,129);
            System.out.println( "j1+"+j1+"+j2+" + j2
                    +"\nSystem.identityHashCode(j1)"+System.identityHashCode(j1)
                    +"\nSystem.identityHashCode(j2)"+System.identityHashCode(j2)
                    +"\nj1 == j2" + (j1 == j2));
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Integer j3 = 2;
        Integer j4 = 2;
        System.out.println("j3+"+j3+"\nSystem.identityHashCode(j3)"+System.identityHashCode(j3)+"\nj3 = j4? " + (j3 == j4));


        System.out.println("**************");
        String a="1";
        String b="1";
        int aHashCode = System.identityHashCode(a);
        int bHashCode = System.identityHashCode(b);
        System.out.print("\na:"+a+"\nb:"+b);
        System.out.print("\naHashCode:"+aHashCode+"\nbHashCode:"+bHashCode);
        try {
        Field value = String.class.getDeclaredField("value");
        value.setAccessible(true);
        char[] valueChar = (char[]) value.get(b);
        valueChar[0] = '2';
        String c="1";
        String d="2";
        int cHashCode = System.identityHashCode(c);
        int dHashCode = System.identityHashCode(d);
        System.out.print("\na:"+a+"\nb:"+b+"\nc:"+c+"\nd:"+d);
        System.out.print("\naHashCode:"+aHashCode+"\nbHashCode:"+bHashCode+"\ncHashCode："+cHashCode+"\ndHashCode："+dHashCode);
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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