Java 整數快取機制揭秘：為什麼 100 == 100 是 true，156 == 156 卻是 false？

迷題現場

// 片段 1
Integer a = new Integer(100);
Integer b = 100;
System.out.println(a == b); // false

// 片段 2
Integer a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a == b); // true  ← 驚訝？

// 片段 3
Integer a = 156;
Integer b = 156;
System.out.println(a == b); // false  ← 又變了？

// 片段 4
Integer a = Integer.valueOf(100);
Integer b = 100;
System.out.println(a == b); // true

核心真相：`Integer.valueOf()` 與快取區間 [-128, 127]

自動裝箱 `Integer b = 100;` 實際編譯為 `Integer.valueOf(100)`。查看 JDK 原始碼：

public static Integer valueOf(int i) {
    final int offset = 128;
    if (i >= -128 && i <= 127) { // must cache
        return IntegerCache.cache[i + offset];
    }
    return new Integer(i);
}

• -128 ~ 127：回傳快取陣列中同一個物件 → `==` 比較為 true。
• 超出範圍：每次 `new Integer(i)` 建立新物件 → `==` 比較為 false。

位元碼層面驗證

0: bipush 100
2: invokestatic #16  // Integer.valueOf
5: astore_1
6: bipush 100
8: invokestatic #16  // Integer.valueOf  ← 自動裝箱也呼叫 valueOf

兩次呼叫 `valueOf(100)` 皆命中快取，故為同一物件。

片段逐一解析

延伸思考：自動拆箱如何實現？

拆箱 `int i = integerObj;` 編譯為 `integerObj.intValue()`。同理，`Long`、`Double` 等包裝類別皆有對應快取機制（`LongCache`、`Double` 無快取）。

最佳實踐建議

• 比較包裝類別數值**永遠使用 `equals()`** 或拆箱後用 `==`。
• 注意效能敏感場合避免不必要的裝箱/拆箱。
• 理解快取範圍有助於除錯與面試應對。