Java 整數緩存機制揭秘：為什麼 1000==1000 為 false 而 100==100 為 true？

現象演示

Integer a = 1000, b = 1000;
System.out.println(a == b); // false

Integer c = 100, d = 100;
System.out.println(c == d); // true

核心原因：IntegerCache 緩存池

JDK 源碼 Integer.java 內部類 IntegerCache 預緩存 [-128, 127] 範圍內的所有 Integer 對象。

自動裝箱過程

代碼 Integer c = 100; 編譯器轉換為：

Integer c = Integer.valueOf(100);

valueOf 實現邏輯

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

• 範圍內：直接返回緩存池對象（同一引用）
• 範圍外：new Integer(i) 創建新對象（不同引用）

為什麼要緩存？

• 性能：小整數使用頻率極高，復用對象減少內存分配/GC 壓力
• 內存：避免大量重複小對象佔用堆空間

其他基本類型緩存範圍

進階：通過反射修改緩存（僅供理解，生產嚴禁）

Class<?> cacheClass = Integer.class.getDeclaredClasses()[0]; // IntegerCache
Field cacheField = cacheClass.getDeclaredField("cache");
cacheField.setAccessible(true);
Integer[] cache = (Integer[]) cacheField.get(cacheClass);
cache[132] = cache[133]; // 將 4 映射到 5 的緩存位置

int a = 2;
int b = a + a;
System.out.printf("%d + %d = %d", a, a, b); // 輸出: 2 + 2 = 5

⚠️ 僅演示緩存機制，生產代碼絕對禁止此類操作，會破壞 JDK 基礎語義，導致不可預測後果。

最佳實踐

• **整數比較永遠用 equals()**，不依賴 ==
• 理解自動裝箱/拆箱性能開銷，熱點循環優先用基本類型
• 大數據量場景考慮 Integer.valueOf() 替代 new Integer()