Java包装类之Integer的 "==" 判断数值是否相等的陷阱及原因分析

在好久以前的一次面试中，面试官问了我这么一个问题：“现在有 Integer a = 56, b = 56, c = 180, d = 180;  请问：a == b ，c == d  是否成立，也就是是否为true？”

我当时知道 a == b 是 为true，c == d 是为false的，我也是这么回答的。接着面试官问我，“为什么呢？”

然后我就不知道了。那个的确是不是很清楚为什么会这样，不过虽然那个时候这个问题没有回答出来，但是其他问题都回答得不错，并且这是一面，到了二面的时候也回答得不错，所以最后还是拿下来了这个offer。

虽然那个时候拿到了offer，但是没有回答出这个问题，我还是挺在意的，后面我也去研究了一下。

首先我通过代码验证一下我那次面试的回答：

//定义两组Integer变量
Integer a = 56, b = 56, c = 180, d = 180;
System.out.println("a == b:" + (a == b));
System.out.println("c == d:" + (c == d));

打印结果如下：

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

接下来我们来找一下到底为什么？

当我们按照  ：

Integer a = 56, b = 56, c = 180, d = 180; 

定义变量的时候其实就相当于：

Integer a = Integer.valueOf(56), b = Integer.valueOf(56), c = Integer.valueOf(180), d = Integer.valueOf(180);

我们去看 Integer.valueOf() 的源码：

    /**
     * Returns an {@code Integer} instance representing the specified
     * {@code int} value.  If a new {@code Integer} instance is not
     * required, this method should generally be used in preference to
     * the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely
     * to yield significantly better space and time performance by
     * caching frequently requested values.
     *
     * This method will always cache values in the range -128 to 127,
     * inclusive, and may cache other values outside of this range.
     *
     * @param  i an {@code int} value.
     * @return an {@code Integer} instance representing {@code i}.
     * @since  1.5
     */
    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

有以上的源码和注释中会发现从jdk1.5开始就有了这个方法，当传入的参数"i"大于等于 IntegerCache.low 且小于等于IntegerCache.high 的时候返回 IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]，否则 new 一个Integer变量返回，顾名思义IntegerCache 应该就是Integer的缓存用的相关静态类，这个时候我们可以继续去看 IntegerCache 的源码：

    /**
     * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
     * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
     *
     * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache
     * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
     * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
     * may be set and saved in the private system properties in the
     * sun.misc.VM class.
     */

    private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                    i = Math.max(i, 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
                } catch( NumberFormatException nfe) {
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
                }
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);

            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }

        private IntegerCache() {}
    }

有上面的源代码可以看出，在Integer里定义了一个私有的静态内部类 IntegerCache ，在其中定义了 静态Integer数组 cache ，长度为 high = 127 和 low = -128  之间的差值，并且存储的是 从 low到high，即-128到127的值。 

总结：

由以上的分析我们可以知道，当我们  Integer a = 56, b = 56, c = 180, d = 180; 的时候：

1. 如果定义的变量在 -128到127之间，则是直接去缓存cache里的值，所以如果数值一致则对应的地址值也会一致，所以我们用 == 判断两个值是否相等，是返回 true的；

2. 如果定义的变量不在  -128到127之间，则通过new Integer(int i)的方式创建数值，并且每次都会重新new一个对象，这就导致每次的对象的数值即使一样但是地址值不一致，所以此时用 == 判断两个值是否相等就不如我们所愿了；

3. 所以我们遇到包装类 Integer定义的变量的时候，如果要判断两个变量的值是否相等，则使用 equals来判断，尽量不要用 == 的来判断。