2.7.2 包装类型

前8种基本数据类型都有相应的包装类，因为Java 的设计理念是一切皆是对象，在很多情况下，需要以对象的形式操作，比如hashCode() 获取哈希值，或者getClass() 获取类等。包装类的存在解决了基本数据类型无法做到的事情：泛型类型参数、序列化、类型转换、高频区间数据缓存。尤其是最后一项，我们都知道Integer会缓存-128~127 之间的值，对于Integer var=? 在-128~127 之间的赋值，Integer 对象由IntegerCache.cache 产生，会复用已有对象，这个区间内的Integer 值可以直接使用== 进行判断，但是这个区间之外的所有数据都会在堆上产生，并不会复用已有对象，这是一个大问题。因此，推荐所有包装类对象之间值的比较，全部使用equals() 方法。

事实上，除Float 和Double 外，其他包装数据类型都会缓存，6 个包装类直接赋值时，就是调用对应包装类的静态工厂方法valueOf()，以Integer 为例，源码如下：

​@HotSpotIntrinsicCandidate​

​public static Integer valueOf(int i) {​

​ if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)​

​ return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];​

​ return new Integer(i);​

​}​

如上源代码，赋值数据i 在缓存区间内直接返回缓存中的Integer 对象，否则就会new 一个对象。在JDK9 直接把new 的构造方法过时，推荐使用valueOf()，合理利用缓存，提升程序性能。各个包装类的缓存区间如下：

• • Boolean：使用静态 final 变量定义，valueOf() 就是返回这两个静态值。
  • Byte：表示范围是-128~127，全部缓存。
  • Short：表示范围是-32768~32767，缓存范围是 -128~127。
  • Character：表示范围是 0~65535，缓存范围是 0~127。
  • Long：表示范围是 [-263, 263-1]，缓存范围是 -128~127。
  • Integer：表示范围是 [-231, 231-1]。最后详细介绍 Integer，因为它是 Java 数据世界里应用最广的数据类型，缓存范围是-128~127。但它是唯一可以修改缓存范围的包装类，在VM options 加入参数-XX:AutoBoxCacheMax=7777，即可设置最大缓存值为7777，示例代码如下：

​public class LongIntegerCacheTest {​

​ public static void main(String[] args) {​

​ Long a = 127L;​

​ Long b = 127L;​

​ System.out.println("Long max cached value is 127, "​

​ + "and the result is:" + (a == b));​

​​​

​ Long a1 = 128L;​

​ Long b1 = 128L;​

​ System.out.println("Long=128 cache is " + (a1 == b1));​

​​​

​ Long c = -128L;​

​ Long d = -128L;​

​ System.out.println("Long min cached value is -128, "​

​ + "and the result is:" + (c == d));​

​​​

​ Long c1 = -129L;​

​ Long d1 = -129L;​

​ System.out.println("Long=-129 cache is " + (c1 == d1));​

​​​

​ // Long 类型只缓存-128 ～ 127 之间的数值​

​ Long e = 1000L;​

​ Long f = 1000L;​

​ System.out.println("Long=1000 is " + (e == f));​

​​​

​ // JVM AutoBoxCacheMax 只对Integer 对象有效​

​ Integer x = 1001;​

​ Integer y = 1001;​

​ System.out.println("Integer=1001 is " + (x == y));​

​ }​

​}​

执行结果如下：

Long max cached value is 127, and the result is:true

Long=128 cache is false

Long min cached value is -128, and the result is:true

Long=-129 cache is false

Long=1000 is false

Integer=1001 is true

该例很好地说明了Long 只是缓存了-128~127 之间的值，而1000L 没有被缓存；在将Integer 最大缓存值改为7777 后，1001 被成功缓存。合理掌握包装类的缓存策略，防止遇到问题是一个方面，使自己的程序性能最大化，更是程序员的情怀所在。在选择使用包装类还是基本数据类型时，推荐使用如下方式：

（1） 所有的POJO 类属性必须使用包装数据类型。

（2） RPC 方法的返回值和参数必须使用包装数据类型。

（3） 所有的局部变量推荐使用基本数据类型。

与包装类型的相关故障并不鲜见，在淘宝某个团队，曾经出现某些客户的产品页无法打开，存在账号问题。通过预发debug，发现这些正常的账号在执行下面一段逻辑的时候，代码执行结果不符合预期。

​public static MemberStatus getStatusFromSuspend(Integer suspend) {​

​ if(suspend == Integer.valueOf(1) || suspend == Integer.valueOf(2)) {​

​ return ENABLED;​

​ }​

​ ...​

​}​

suspend 是通过RPC 框架接口调用返回的，而反序列化是new 一个对象的，同一个值在== 判断时，一边是new 出来的新对象，另一边是缓存中已有对象，两者并不相等，导致故障。

2.7.3 字符串

字符串类型是常用的数据类型，它在JVM 中的地位并不比基本数据类型低，JVM 对字符串也做了特殊处理。String 就像是流落到基本数据类型部落的一个副首领，虽然很神气，但是终归难以得到族人对它的认同，毕竟它是堆上分配来的。

字符串相关类型主要有三种：String、StringBuilder、StringBuffer。String 是只读字符串，典型的immutable 对象，对它的任何改动，其实都是创建一个新对象，再把引用指向该对象。String 对象赋值操作后，会在常量池中进行缓存，如果下次申请创建对象时，缓存中已经存在，则直接返回相应引用给创建者。而StringBuffer 则可以在原对象上进行修改，是线程安全的。JDK5 引入的StringBuilder 与StringBuffer 均继承自AbstractStringBuilder，两个子类的很多方法都是通过“super. 方法()”的方式调用抽象父类中的方法，此抽象类在内部与String 一样，也是以字符数组的形式存储字符串的。StringBuilder 是非线程安全的，把是否需要进行多线程加锁交给工程师决定，操作效率比StringBuffer 高。线程安全的对象先产生是因为计算机的发展总是从单线程到多线程，从单机到分布式。

String t1 = new String(“abc”) 与String t2 = “abc”，用== 判断是否相同呢，答案是不同的。如果调用t1.intern() 方法，则是相同的。

在非基本数据类型的对象中，String 是仅支持直接相加操作的对象。这样操作比较方便，但在循环体内，字符串的连接方式应该使用StringBuilder 的append 方法进行扩展。如下的方式是不推荐的：

​String str = "start";​

​for (int i = 0; i < 100; i++) {​

​ str = str + "hello";​

​}​

此段代码的内部实现逻辑是每次循环都会new 一个StringBuilder 对象，然后进行append 操作，最后通过toString 方法返回String 对象，不但造成了内存资源浪费，而且性能更差。