Java 常量池深度解析：一道讓人抓狂的面試題

面試題：輸出結果是什麼？

public class IntegerTest {
    public static void main(String[] args) {
        objPoolTest();
    }

    public static void objPoolTest() {
        Integer i1 = 40;
        Integer i2 = 40;
        Integer i3 = 0;
        Integer i4 = new Integer(40);
        Integer i5 = new Integer(40);
        Integer i6 = new Integer(0);

        System.out.println("i1==i2\t" + (i1 == i2));
        System.out.println("i1==i2+i3\t" + (i1 == i2 + i3));
        System.out.println("i4==i5\t" + (i4 == i5));
        System.out.println("i4==i5+i6\t" + (i4 == i5 + i6));
    }
}

輸出結果：

i1==i2	true
i1==i2+i3	true
i4==i5	false
i4==i5+i6	true

為什麼會這樣？核心在於 IntegerCache

Java 為了效能，對基本類型的包裝類實作了對象池機制。以 Integer 為例，編譯器會將 Integer i1 = 40; 轉換為 Integer i1 = Integer.valueOf(40);。

Integer.valueOf() 內部實現（JDK 8）

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

IntegerCache 是一個靜態內部類，在類加載時預先建立 [-128, 127] 範圍內的 Integer 實例緩存（長度 256）。

逐行解析

延伸思考：若將 40 改為 400？

i1==i2	false
i1==i2+i3	true
i4==i5	false
i4==i5+i6	true

因為 400 超出緩存範圍，Integer.valueOf(400) 每次都 new Integer(400)，故 i1、i2 引用不同。

最佳實踐建議

• 比較值請用 .equals()：避免引用比較陷阱。
• 避免不必要的自動裝箱/拆箱：在高效能循環中優先使用基本類型 int。
• 了解緩存範圍可調整：-XX:AutoBoxCacheMax=size 可擴大上限（預設 127），但無法調整下限 -128。

總結

Integer 常量池是 Java 效能優化的經典案例。理解 valueOf 與 new 的差異、自動拆箱在 == 比較中的行為，是寫出正確且高效能 Java 代碼的基礎。