JDK源碼解析之 java.lang.Integer

teger 基本數據類型int 的包裝類

Integer 類型的對象包含一個 int 類型的字段

一、類定義

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer>{}

類被聲明為final的,表示不能被繼承;
繼承了Number抽象類,可以用于數字類型的一系列轉換;
實現了Comparable接口,強行對實現它的每個類的對象進行整體排序

二、成員變量

//保持 int類型的最大值的常量可取的值為 231－1。    
@Native public static final int   MIN_VALUE = 0x80000000;//保持 int類型的最小值的常量可取的值為－231。   
@Native public static final int   MAX_VALUE = 0x7fffffff;//表示基本類型 int 的Class 實例。    @SuppressWarnings("unchecked")public static final Class<Integer>  TYPE = (Class<Integer>) Class.getPrimitiveClass("int");//以二進制補碼形式表示 int 值的位數。
@Native public static final int SIZE = 32;
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

三、構造器

//    構造一個新分配的 Integer 對象，它表示指定的 int 值。
public Integer(int value) {this.value = value;}//    構造一個新分配的Integer 對象，它表示 String 參數所指示的 int 值。
public Integer(String s) throws NumberFormatException {this.value = parseInt(s, 10);}

四、常用方法

1、parseInt(String s, int radix)

Integer(String s)引用的靜態方法，進制轉換的公式：a * radix^0 + b * radix^1 + c * radix^2 + … + xx * radix^(n-1)

public static int parseInt(String s, int radix) throws NumberFormatException{//如果轉換的字符串如果為null，直接拋出空指針異常if (s == null) {throw new NumberFormatException("null");}//如果轉換的radix(默認是10)<2 則拋出數字格式異常，因為進制最小是 2 進制if (radix < Character.MIN_RADIX) {throw new NumberFormatException("radix " + radix +" less than Character.MIN_RADIX");}//如果轉換的radix(默認是10)>36 則拋出數字格式異常，因為0到9一共10位，a到z一共26位，所以一共36位//也就是最高只能有36進制數if (radix > Character.MAX_RADIX) {throw new NumberFormatException("radix " + radix +" greater than Character.MAX_RADIX");}int result = 0;boolean negative = false;int i = 0, len = s.length();//len是待轉換字符串的長度int limit = -Integer.MAX_VALUE;//limit = -2147483647int multmin;int digit;//如果待轉換字符串長度大于 0if (len > 0) {char firstChar = s.charAt(0);//獲取待轉換字符串的第一個字符//這里主要用來判斷第一個字符是"+"或者"-"，因為這兩個字符的 ASCII碼都小于字符'0'if (firstChar < '0') {if (firstChar == '-') {//如果第一個字符是'-'negative = true;limit = Integer.MIN_VALUE;} else if (firstChar != '+')//如果第一個字符是不是 '+'，直接拋出異常throw NumberFormatException.forInputString(s);if (len == 1) //待轉換字符長度是1，不能是單獨的"+"或者"-"，否則拋出異常throw NumberFormatException.forInputString(s);i++;}multmin = limit / radix;//通過不斷循環，將字符串除掉第一個字符之后，根據進制不斷相乘在相加得到一個正整數//比如 parseInt("2abc",16) = 2*16的3次方+10*16的2次方+11*16+12*1//parseInt("123",10) = 1*10的2次方+2*10+3*1while (i < len) {digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);if (digit < 0) {throw NumberFormatException.forInputString(s);}if (result < multmin) {throw NumberFormatException.forInputString(s);}result *= radix;if (result < limit + digit) {throw NumberFormatException.forInputString(s);}result -= digit;}} else {//如果待轉換字符串長度小于等于0，直接拋出異常throw NumberFormatException.forInputString(s);}//根據第一個字符得到的正負號，在結果前面加上符號return negative ? result : -result;
}

2、toString() toString(int i) toString(int i, int radix)

public String toString() {return toString(value);
}public static String toString(int i) {if (i == Integer.MIN_VALUE)return "-2147483648";int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);char[] buf = new char[size];getChars(i, size, buf);return new String(buf, true);
}*/public static String toString(int i, int radix) {if (radix < Character.MIN_RADIX || radix > Character.MAX_RADIX)radix = 10;/* Use the faster version */if (radix == 10) {return toString(i);}char buf[] = new char[33];boolean negative = (i < 0);int charPos = 32;if (!negative) {i = -i;}while (i <= -radix) {buf[charPos--] = digits[-(i % radix)];i = i / radix;}buf[charPos] = digits[-i];if (negative) {buf[--charPos] = '-';}return new String(buf, charPos, (33 - charPos));}

toString(int) 方法內部調用了 stringSize() 和 getChars() 方法，stringSize() 它是用來計算參數 i 的位數也就是轉成字符串之后的字符串的長度，內部結合一個已經初始化好的int類型的數組sizeTable來完成這個計算。

3、stringSize(int x)

final static int [] sizeTable = { 9, 99, 999, 9999, 99999, 999999, 9999999,99999999, 999999999, Integer.MAX_VALUE };// Requires positive xstatic int stringSize(int x) {for (int i=0; ; i++)if (x <= sizeTable[i])return i+1;}

實現的形式很巧妙。注意負數包含符號位，所以對于負數的位數是 stringSize(-i) + 1。

4、getChars(int i, int index, char[] buf)

static void getChars(int i, int index, char[] buf) {int q, r;int charPos = index;char sign = 0;if (i < 0) {sign = '-';i = -i;}// Generate two digits per iterationwhile (i >= 65536) {q = i / 100;// really: r = i - (q * 100);r = i - ((q << 6) + (q << 5) + (q << 2));i = q;buf [--charPos] = DigitOnes[r];buf [--charPos] = DigitTens[r];}// Fall thru to fast mode for smaller numbers// assert(i <= 65536, i);for (;;) {q = (i * 52429) >>> (16+3);r = i - ((q << 3) + (q << 1));  // r = i-(q*10) ...buf [--charPos] = digits [r];i = q;if (i == 0) break;}if (sign != 0) {buf [--charPos] = sign;}}

5、equals(Object obj)

這個方法很簡單，先通過 instanceof關鍵字判斷兩個比較對象的關系，然后將對象強轉為 Integer，在通過自動拆箱，轉換成兩個基本數據類 int，然后通過 == 比較。

public boolean equals(Object obj) {if (obj instanceof Integer) {return value == ((Integer)obj).intValue();}return false;
}

6、hashCode() 方法

public int hashCode() {return value;}

7、compareTo(Integer anotherInteger) 和 compare(int x, int y)

compareTo 方法內部直接調用 compare 方法：

public int compareTo(Integer anotherInteger) {return compare(this.value, anotherInteger.value);}
public static int compare(int x, int y) {return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);}

如果 x < y 返回 -1，如果 x == y 返回 0，如果 x > y 返回 1

8、內部類IntegerCache

IntegerCache為Integer類的緩存類，默認緩存了-128~127的Integer值，如遇到[-128,127]范圍的值需要轉換為Integer時會直接從IntegerCache中獲取

private static class IntegerCache {static final int low = -128;static final int high;static final Integer cache[];static {// high value may be configured by propertyint 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_VALUEh = 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() {}
}

五、拓展

1、一道面試題

        Integer a1 = 100;Integer a2 = 100;Integer a3 = 1000;Integer a4 = 1000;System.out.println(a1==a2);System.out.println(a3==a4);

輸出答案，分別是true和false，我們知道Integer是int的包裝類，所以a1,b1.c1,d1都是引用變量，比較的是地址，但為什么在等于100和1000的時候結果不一樣呢？

通過查看源碼知道，Integer在對-128-127之間的數進行了緩存，就是說之前我創建了a1為100，而當創建a2的時候自動指向a1的地址，所以就不難解釋為什么a1==a2為true了。