Integer中的享元模式

本节我们来看一个例子，大家都非常熟悉的对象 Integer 也用到了享元模式，其中暗藏玄机，来看代码。

public static void main(String[] args) {
    Integer a = Integer.valueOf(105);
    Integer b = 105;

    Integer c = Integer.valueOf(1000);
    Integer d = 1000;

    System.out.println("a==b:" + (a == b));
    System.out.println("c==d:" + (c == d));
}

大家猜它的运行结果是什么？在运行完程序后，我们才发现有些不对，得到了一个意想不到的运行结果，如下图所示。

a==b:true
c==d:false

之所以得到这样的结果，是因为 Integer 用到了享元模式，来看 Integer 的源码。

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {
    ...
    public static Integer valueOf(int i) {
        assert IntegerCache.high >= 127;
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }
    ...
}

由上可知，Integer 源码中的 valueOf() 方法做了一个条件判断。在通过 valueof 方法创建 Integer 对象的时候，如果目标值在 -128~127 之间，则直接从缓存中取值，返回 IntegerCache.cache 中已经存在的对象的引用，否则新建 Integer 对象。

那么 JDK 为何要这么做呢？因为 -128~127 之间的数据在 int 范围内是使用最频繁的，为了减少频繁创建对象带来的内存消耗，这里就用到了享元模式，以提高性能。

上述例子中 a 和 b 的值为 100，因此会直接从 cache 中取已经存在的对象，所以 a 和 b 指向的是同一个对象，而 c 和 d 是分别指向不同的对象。

同理，Integer、Short、Byte、Character、Long 这几个类的 valueOf 方法的实现是类似的，而 Double、Float 的 valueOf 方法的实现是类似的，因为浮点数在某个范围内的个数不是有限的。

拓展

和 Integer 类似，Long 源码也用到了享元模式，将 -128~127 的值缓存起来，源码如下：

public final class Long extends Number implements Comparable<Long> {

    public static Long valueOf(long l) {
        final int offset = 128;
        if (l >= -128 && l <= 127) { // will cache
            return LongCache.cache[(int)l + offset];
        }
        return new Long(l);
    }
    private static class LongCache {
        private LongCache(){}
        static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];
        static {
            for(int i = 0; i < cache.length; i++)
                cache[i] = new Long(i - 128);
        }
    }
    ...
}

同理，Long 中也有缓存，但是不能指定缓存最大值。