【BASE】Integer 缓存

在 Java 中，Integer 缓存（Integer Cache）是 Java 为了优化小整数对象的创建和使用而引入的机制。它的核心作用是减少 Integer 对象的创建，提高性能和减少内存消耗。

Integer 缓存机制

• 范围：默认缓存 -128 到 127 之间的整数。
• 原理：对于这个范围内的整数，Integer.valueOf(int) 方法不会新建对象，而是返回缓存池中的对象。
• 触发条件：
  • 使用 Integer.valueOf(int) 方法创建 Integer 对象时，会复用缓存池对象。
  • 自动装箱（Autoboxing）时，实际上调用的是 Integer.valueOf(int)，也会使用缓存池。

示例代码

public class IntegerCacheTest {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 127;
        Integer b = 127;
        System.out.println(a == b); // true，引用相同，来自缓存

        Integer c = 128;
        Integer d = 128;
        System.out.println(c == d); // false，超出缓存范围，创建新对象
    }
}

解释：

• a == b 结果是 true，因为 127 在 Integer 缓存范围内，a 和 b 指向同一个对象。
• c == d 结果是 false，因为 128 超出了默认缓存范围，Integer.valueOf(128) 会创建新的 Integer 对象。

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Integer 缓存的实现

查看 Integer 类的 valueOf(int) 方法：

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

• IntegerCache.low = -128，IntegerCache.high = 127（默认）。
• IntegerCache.cache 是一个数组，存储 -128 到 127 之间的 Integer 实例。
• 如果 i 在缓存范围内，直接返回 cache 数组中的对象，否则新建一个 Integer 对象。

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如何修改缓存范围

可以通过 -XX:AutoBoxCacheMax=<N> JVM 参数调整最大缓存值。例如：

java -XX:AutoBoxCacheMax=200 IntegerCacheTest

这样 Integer.valueOf(200) 也会被缓存。

为什么需要缓存？

• 避免频繁创建小整数对象，减少 GC（垃圾回收）压力。
• 提高整数运算的效率，尤其是在大量使用小整数的场景（如循环、计数、索引）。

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注意点

1. new Integer(x) 不会使用缓存

   Integer x = new Integer(127);
   Integer y = new Integer(127);
   System.out.println(x == y); // false
   

   • new 关键字会创建新对象，不会使用缓存。

2. 其他包装类也有类似缓存

   • Byte、Short、Long、Character（0-127）、Boolean 也有类似的缓存。
   • Float 和 Double 没有缓存机制。

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总结

• Integer 默认缓存 -128 到 127 的整数。
• Integer.valueOf(int) 复用缓存，new Integer() 不使用缓存。
• 可以通过 -XX:AutoBoxCacheMax=N 调整缓存上限。
• 适用于 Byte、Short、Long、Character（0-127）和 Boolean，但 Float 和 Double 没有缓存。

这个缓存机制是 Java 提升性能、减少内存消耗的重要优化手段，特别是在数值计算和集合操作中非常有用。