为什么Java中“1000==1000”为false，而”100==100“为true？

news2024/9/28 13:23:20

大家好，我是可乐。

在日常编程中，我们经常遇到一些看似简单却隐藏着复杂逻辑的问题。

比如，你是否想过为什么在 Java 中表达式1000==1000会返回 false，而 100==100 却返回 true 呢？

Integer a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a == b); // 输出：true

Integer c = 1000;
Integer d = 1000;
System.out.println(c == d); // 输出：false

1、源码追溯

解决问题，一定要深入本质，而解决编程问题，深入本质的方法就是对源码一探究竟。

可能大家不知道 Integer a = 100 这种代码是看哪个源码，不要紧，我们可以看下其编译后的 class 文件。

很明显，我们得看 Integer 类的 valueOf 方法：

继续看 IntegerCache ：

为了防止大家不好理解，我这里为这个方法添加了详细注释：

private static class IntegerCache {
    // 缓存的下界值，固定为-128
    static final int low = -128;

    // 缓存的上界值，可以通过系统属性进行配置
    static final int high;

    // 缓存数组，用于存储从low到high范围内的Integer对象
    static final Integer cache[];

    static {
        // 默认情况下，缓存的上界是127
        int h = 127;

        // 尝试从系统属性java.lang.Integer.IntegerCache.high中获取自定义的上界值
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                // 将字符串转换为整数
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                // 确保自定义的上界至少为127，以包含Java规范要求的缓存范围
                i = Math.max(i, 127);
                // 确保上界不超过Integer.MAX_VALUE - (-low) - 1，以防止数组大小超出Integer的最大值
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // 如果字符串无法解析为整数，忽略该属性并保持默认的上界值
            }
        }
        // 设置高界值
        high = h;

        // 初始化缓存数组，数组大小根据low和high计算得出
        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++) {
            // 创建Integer对象并填充数组
            cache[k] = new Integer(j++);
        }

        // 断言确保缓存的上界至少为127，符合Java语言规范
        assert IntegerCache.high >= 127;
    }

    // 私有构造器，防止外部实例化这个内部类
    private IntegerCache() {}
}

2、源码解读

其实这部分源码不难理解，首先对于 valueOf 方法，当传入的整型值在 -128-127 之间时，返回的是 IntegerCache 里面的值。

这个 IntegerCache 是在 Java 的 Integer 类中的一个内部静态类，它缓存了 -128 到 127 之间的整数。

当我们声明一个 Integer 对象并赋予一个在这个范围内的值时，Java 实际上会返回一个预先创建好的对象引用。

这种机制可以有效减少内存的使用，并提高性能。

3、解答问题

看懂了源码，在回到上面的问题，为什么表达式1000==1000会返回 false，而 100==100 却返回 true 呢？

当我们使用 Integer 对象比较两个数时，实际上是在比较对象的内存地址。由于“100”在缓存范围内，两个“100”实际上引用的是同一个对象，所以返回 true。

相反，“1000”不在缓存范围内，即使数值相同，两个“1000”也是不同的对象，因此内存地址不同，返回 false。

4、正确比较

其实对于 Integer 这种包装类比较大小，我们应该使用 equals() 方法来比较两个 Integer 对象的数值，而不是直接使用 == 操作符，除非我们确实想比较对象的引用。

Integer a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a.equals(b)); // 输出：true

Integer c = 1000;
Integer d = 1000;
System.out.println(c.equals(d)); // 输出：true