Java基础之int和Integer有什么区别

1 Java两种数据类型

1.1 Java两种数据类型分类

（1）基本数据类型，分为boolean、byte、int、char、long、short、double、float；
（2）引用数据类型，分为数组、类、接口。

1.2 Java为每个基本数据类型提供了封装类

为了编程的方便还是引入了基本数据类型，但是为了能够将这些基本数据类型当成对象操作，Java为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型（wrapper class），int的包装类就是Integer，从Java 5开始引入了自动装箱/拆箱机制，使得二者可以相互转换。

基本数据类型: boolean，char，byte，short，int，long，float，double
封装类类型：Boolean，Character，Byte，Short，Integer，Long，Float，Double

2 int与Integer的基本使用对比

Integer是int的包装类；int是基本数据类型；
Integer变量必须实例化后才能使用；int变量不需要；
Integer实际是对象的引用，指向此new的Integer对象；int是直接存储数据值；
Integer的默认值是null；int的默认值是0。

3 int与Integer的深入对比

（1）由于Integer变量实际上是对一个Integer对象的引用，所以两个通过new生成的Integer变量永远是不相等的（因为new生成的是两个对象，其内存地址不同）。

Integer i = new Integer(100);
Integer j = new Integer(100);
System.out.print(i == j); //false

（2）Integer变量和int变量比较时，只要两个变量的值是向等的，则结果为true（因为包装类Integer和基本数据类型int比较时，java会自动拆包装为int，然后进行比较，实际上就变为两个int变量的比较）

Integer i = new Integer(100);
int j = 100；
System.out.print(i == j); //true

（3）非new生成的Integer变量和new Integer()生成的变量比较时，结果为false。因为非new生成的Integer变量指向的是静态常量池中cache数组中存储的指向了堆中的Integer对象，而new Integer()生成的变量指向堆中新建的对象，两者在内存中的对象引用（地址）不同。

Integer i = new Integer(100);
Integer j = 100;
System.out.print(i == j); //false

（4）对于两个非new生成的Integer对象，进行比较时，如果两个变量的值在区间-128到127之间，则比较结果为true，如果两个变量的值不在此区间，则比较结果为false

Integer i = 100;
Integer j = 100;
System.out.print(i == j); //true

Integer i = 128;
Integer j = 128;
System.out.print(i == j); //false

对于第4条的原因： java在编译Integer i = 100 ;时，会翻译成为Integer i = Integer.valueOf(100)。而java API中对Integer类型的valueOf的定义如下，对于-128到127之间的数，会进行缓存，Integer i = 127时，会将127这个Integer对象进行缓存，下次再写Integer j = 127时，就会直接从缓存中取，就不会new了。

public static Integer valueOf(int i){
    assert IntegerCache.high >= 127;
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high){
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    }
    return new Integer(i);
}

4 自动装箱和自动拆箱——解释2（2）

4.1 自动装箱：将基本数据类型重新转化为对象

    public class Test {  
        public static void main(String[] args) {  
            // 声明一个Integer对象，用到了自动的装箱：解析为:Integer num = Integer.valueOf(9);
	        Integer num = 9;
        }  
    }

9是属于基本数据类型的，原则上它是不能直接赋值给一个对象Integer的。但jdk1.5后你就可以进行这样的声明，自动将基本数据类型转化为对应的封装类型，成为一个对象以后就可以调用对象所声明的所有的方法。

4.2 自动拆箱：将对象重新转化为基本数据类型

 public class Test {  
        public static void main(String[] args) {  
            / /声明一个Integer对象
	        Integer num = 9;
            
            // 进行计算时隐含的有自动拆箱
		    System.out.print(num--);
        }  
    }

因为对象时不能直接进行运算的，而是要转化为基本数据类型后才能进行加减乘除。对比：

// 装箱
Integer num = 10;
// 拆箱
int num1 = num;

5 深入解析Integer——解释2（3/4）

5.1 问题描述

   public class Test {  
        public static void main(String[] args) {  
	        // 在-128~127 之外的数
            Integer num1 = 128;   
            Integer num2 = 128;           
            System.out.println(num1==num2);   //false
                        
            // 在-128~127 之内的数 
            Integer num3 = 9;   
            Integer num4 = 9;   
            System.out.println(num3==num4);   //true
        }  
    }

解析原因：归结于java对于Integer与int的自动装箱与拆箱的设计，是一种模式：叫享元模式（flyweight）。
（1）加大对简单数字的重利用，Java定义在自动装箱时对于在-128~127之内的数值，它们被装箱为Integer对象后，会存在内存中被重用，始终只存在一个对象。
（2）而如果在-128~127之外的数，被装箱后的Integer对象并不会被重用，即相当于每次装箱时都新建一个 Integer对象。

5.2 Integer源码解析

给一个Integer对象赋一个int值的时候，会调用Integer类的静态方法valueOf，源码如下：

public static Integer valueOf(String s, int radix) throws NumberFormatException {
        return Integer.valueOf(parseInt(s,radix));
    }

/**
 * （1）在-128~127之内：静态常量池中cache数组是static final类型，cache数组对象会被存储于静态常量池中。
 * cache数组里面的元素却不是static final类型，而是cache[k] = new Integer(j++)，
 * 那么这些元素是存储于堆中，只是cache数组对象存储的是指向了堆中的Integer对象（引用地址）
 * 
 * （2）在-128~127 之外：新建一个 Integer对象，并返回。
 */
public static Integer valueOf(int i) {
        assert IntegerCache.high >= 127;
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) {
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        }
        return new Integer(i);
    }

IntegerCache是Integer的内部类，源码如下：

     /**
      * 缓存支持自动装箱的对象标识语义 -128和127（含）。
      * 缓存在第一次使用时初始化。 缓存的大小可以由-XX：AutoBoxCacheMax = <size>选项控制。
      * 在VM初始化期间，java.lang.Integer.IntegerCache.high属性可以设置并保存在私有系统属性中
     */
    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) {
                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);
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++) {
                cache[k] = new Integer(j++); // 创建一个对象
            }
        }

        private IntegerCache() {}
    }