为什么Java中1==1为真，而128==128为假？基于享元模式的整数缓存原理分析

今天我们来谈谈在Java中可能会让你感到惊讶的事情——为什么有时用==比较数字的行为并不像你期望的那样。

你可能会认为，在Java中比较两个数字时只要值相等它总是会返回true，因为两边的数字都是一样的，对吧？事实证明，在Java中并不总是那么简单。

一个小代码片段来说明这一点：

Integer a = 128;
Integer b = 128;
System.out.println(a == b); // false

Integer x = 1;
Integer y = 1;
System.out.println(x == y); // true

现在来解释一下为什么会发生这种情况，这与Java中的整数缓存有关。让我们深入探讨。

在Java中，对于基本数据类型（如int、char等）的比较，使用的是值比较。而对于对象（如Integer），使用的是引用比较，即比较的是两个引用是否指向同一个对象。然而，对于Integer类型，Java进行了一些特殊的优化，这影响了比较的结果，特别是在自动装箱和拆箱时。

分析

1. 基本数据类型的比较：
   • 对于基本数据类型int，1 == 1直接比较的是两个值，因此结果为true。
2. Integer对象的比较：
   • Java中的Integer类是一个对象包装类，用于包装基本数据类型int的值。
   • 当使用Integer变量进行比较时（如a == b），比较的是两个对象的引用是否相同，而不是它们包装的值。
   • 然而，Java对Integer类进行了优化，对于值在-128到127之间的Integer对象，Java会缓存这些对象，即当你使用自动装箱（如Integer a = 127;）时，如果值在这个范围内，Java会返回缓存中的对象，而不是创建一个新的对象。

基于享元模式的整数缓存魔力

Integer类在Java中使用了享元模式（Flyweight Pattern）这一设计模式。享元模式是一种对象结构型模式，它运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。在享元模式中，由于存在大量的细粒度对象，如果直接创建这些对象，可能会导致内存占用过高，性能下降。因此，享元模式通过共享对象来减少对象的数量，从而降低内存占用，提高性能。

具体说，Integer类在Java中实现了对-128到127之间整数的缓存。当创建这些范围内的Integer对象时，Integer类会返回缓存中的对象，而不是创建一个新的对象。这样做可以大大减少对象的创建数量，提高内存利用率和性能。这种缓存机制正是享元模式的一种应用。

具体情况分析

• 对于Integer a = 128; Integer b = 128;：
  • 因为128不在-128到127的缓存范围内，所以a和b分别指向了两个不同的Integer对象，尽管它们的值都是128。
  • 因此，a == b比较的是两个对象的引用，它们不同，所以结果为false。
• 对于Integer x = 1; Integer y = 1;：
  • 因为1在-128到127的缓存范围内，所以x和y都指向了缓存中的同一个Integer对象。
  • 因此，x == y比较的是两个对象的引用，它们相同（指向同一个对象），所以结果为true。

如何正确比较Integer对象

想要比较两个Integer对象所包装的值，而不是它们的引用，应该使用equals()方法：

Integer a = 128;
Integer b = 128;
System.out.println(a.equals(b)); // true，因为比较的是值

使用equals()方法可以确保无论Integer对象的值是否在缓存范围内，比较的结果都是基于它们的值，而不是引用。

最后

• 对于基本数据类型（如int），==操作符比较的是值。
• 对于对象（如Integer），==操作符比较的是引用。
• Java对Integer对象进行了缓存优化，对于-128到127之间的值，会返回缓存中的对象。
• 为了正确比较Integer对象所包装的值，应使用equals()方法。