为什么Integer用双等号比较时127相等而128不相等

为什么Integer用==比较时127相等而128不相等？

引用：https://zhuanlan.zhihu.com/p/368421654

一、问题引出

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 150; i++) {
        Integer a = i;
        Integer b = i;
        System.out.println(i + " " + (a == b));
    }
}

i取值从0到150，每次循环a与b的数值均相等，输出a == b。运行结果：

0 true
1 true
2 true
3 true
...
126 true
127 true
128 false
129 false
130 false
...

从128开始a和b就不再相等了

二、自动装箱

首先回顾一下自动装箱。对于下面这行代码

Integer a = 1;

变量a为Integer类型，而1为int类型，且Integer和int之间并无继承关系，按照Java的一般处理方法，这行代码应该报错。

但因为自动装箱机制的存在，在为Integer类型的变量赋int类型值时，Java会自动将int类型转换为Integer类型，即

Integer a = Integer.valueOf(1);

valueOf()方法返回一个Integer类型值，并将其赋值给变量a。这就是int的自动装箱。

三、原理分析

每次循环时，Integer a = i和Integer b = i都会触发自动装箱，而自动装箱会将int转换Integer类型值并返回；我们知道Java中两个new出来的对象因为是不同的实例，无论如何==都会返回fasle。比如：

new Integer(1) == new Integer(1);

就会返回false。

那么例子中Integer a = i和Integer b = i自动装箱产生的变量a和b就不应该时同一个对象了，那么==的结果应该时false。

128以上为false容易理解，但为何0到127时返回true了呢？==返回true的唯一情况是比较的两个对象为同一个对象，那不妨把例子中a和b的内存地址都打印出来看看：

for(int i=0;i<150;i++){
    Integer a=i;
    Integer b=i;
    System.out.println(a+" "+b+" "+System.identityHashCode(a)+" "+System.identityHashCode(b));
}

identityHashCode()方法可以理解为输出对应变量的内存地址，输出为：

0 0 762119098 762119098
1 1 1278349992 1278349992
2 2 1801910956 1801910956
3 3 1468253089 1468253089
...
126 126 1605164995 1605164995
127 127 1318497351 1318497351
128 128 101224864 479240824
129 129 1373088356 636728630
130 130 587071409 1369296745
...

竟然从0到127不同时候自动装箱得到的是同一个对象！从128开始才是正常情况。

四、源码分析

“从0到127不同时候自动装箱得到的是同一个对象”就只能有一种解释：自动装箱并不一定new出新的对象。

既然自动装箱涉及到的方法是Integer.valueOf()，不妨看看其源码：

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

如果int型参数i在IntegerCache.low和IntegerCache.high范围内，则直接由IntegerCache返回；否则new一个新的对象返回。IntegerCache.low就是-128，IntegerCache.high就是127。

在IntegerCache的static块中就一次性生成了-128到127直接的Integer类型变量存储在cache[]中，对于-128到127之间的int类型，返回的都是同一个Integer类型对象。

这下真相大白了，整个工作过程就是：Integer.class在装载（Java虚拟机启动）时，其内部类型IntegerCache的static块即开始执行，实例化并暂存数值在-128到127之间的Integer类型对象。当自动装箱int型值在-128到127之间时，即直接返回IntegerCache中暂存的Integer类型对象。

为什么Java这么设计？我想是出于效率考虑，因为自动装箱经常遇到，尤其是小数值的自动装箱；而如果每次自动装箱都触发new，在堆中分配内存，就显得太慢了；所以不如预先将那些常用的值提前生成好，自动装箱时直接拿出来返回。哪些值是常用的？就是-128到127了。