Java 基礎：int 與 Integer 的區別——自動裝箱、緩存機制與 == 比較陷阱

Java 基礎：int 與 Integer 的區別——自動裝箱、緩存機制與 == 比較陷阱

int 是基本類型，Integer 是其包裝類。兩者透過自動裝箱/拆箱互轉，但 == 比較行為截然不同，面試高頻考點。

核心區別速查

經典面試代碼與結果

Integer a1 = 2, a2 = 2;
Integer b1 = 150, b2 = 150;
Integer c1 = new Integer(2), c2 = new Integer(2);
Integer d1 = new Integer(150), d2 = new Integer(150);

System.out.println("a1==a2? " + (a1==a2)); // true
System.out.println("b1==b2? " + (b1==b2)); // false
System.out.println("c1==c2? " + (c1==c2)); // false
System.out.println("d1==d2? " + (d1==d2)); // false

為何 a1==a2 為 true，b1==b2 為 false？

Integer 緩存機制（IntegerCache）：

• JVM 啟動時預先建立 [-128, 127] 範圍內的 Integer 物件緩存
• 自動裝箱（Integer i = 2;）實際調用 Integer.valueOf(int)
• valueOf 邏輯：若值在緩存範圍內，直接返回緩存物件；否則 new Integer(i)

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

因此：

• a1、a2 皆為 2，在緩存範圍內，指向同一物件 → == 為 true
• b1、b2 為 150，超出緩存範圍，各自 new 出新物件 → == 為 false
• new Integer(...) 總是在堆上建立新物件，無論數值大小，== 永遠為 false

緩存範圍可配置

啟動參數 -XX:AutoBoxCacheMax=<size> 可調整緩存上限（預設 127），下限固定 -128。如 -XX:AutoBoxCacheMax=20000 可緩存更大範圍，但會增加啟動時間與記憶體佔用。

最佳實踐

1. 比較 Integer 值請用 .equals()：a1.equals(a2) 永遠比較數值
2. 避免在高併發熱點路徑大量 new Integer()，優先使用 valueOf() 利用緩存
3. 集合泛型必須用 Integer，基本類型無法作為類型參數
4. Java 9+ 引入 Integer.valueOf 內部優化，但語義不變

其他包裝類同理

• Byte、Short、Long：緩存 [-128, 127]
• Character：緩存 [0, 127] (Unicode BMP 範圍)
• Boolean：僅兩個實例 TRUE、FALSE
• Float、Double：無緩存，每次 valueOf 皆新建物件

理解自動裝箱與緩存機制，能避免生產環境中因 == 比較包裝類導致的隱性 Bug。