为什么编译器/JVM 不能让自动装箱“正常工作”？

Question

自动装箱相当可怕。虽然我完全理解 == 和 .equals 之间的区别，但我不得不帮助解决以下错误：

    final List<Integer> foo = Arrays.asList(1, 1000);
    final List<Integer> bar = Arrays.asList(1, 1000);
    System.out.println(foo.get(0) == bar.get(0));
    System.out.println(foo.get(1) == bar.get(1));

打印出

true
false

为什么他们这样做方式？这与缓存的整数有关，但如果是这样的话，为什么他们不缓存程序使用的所有整数呢？或者为什么 JVM 不总是自动拆箱为原始类型？

打印 false false 或 true true 会更好。

编辑

我不同意旧代码的破坏。通过让 foo.get(0) == bar.get(0) 返回 true 你已经破坏了代码。

难道不能在编译器级别通过在字节代码中用 int 替换 Integer 来解决这个问题吗（只要它永远不会被赋值为 null）

Answer 1

• 他们为什么要这样做？

-128 到 127 之间的每个整数都由 java 缓存。据推测，他们这样做是为了提高性能。即使他们现在想反悔这个决定，他们也不太可能会这么做。如果有人根据此构建代码，那么当它被删除时，他们的代码就会崩溃。对于业余编码来说，这也许并不重要，但是对于企业代码来说，人们会感到不安，并且会发生诉讼。

• 他们为什么不缓存程序使用的所有整数？

所有整数都不能被缓存，因为内存影响将是巨大的。

• 为什么 JVM 不总是自动拆箱为原始类型？

因为JVM无法知道你想要什么。此外，此更改很容易破坏不是为处理这种情况而构建的遗留代码。

如果 JVM 在调用 == 时自动拆箱为原语，这个问题实际上会变得更加混乱。现在您需要记住 == 始终比较对象引用，除非可以拆箱对象。这会导致更多奇怪的令人困惑的情况，就像您上面所说的那样。

不要太担心这个问题，只需记住这条规则：

永远不要将对象与 == 进行比较，除非您打算通过引用来比较它们。如果您这样做，我无法想象您会遇到问题的情况。

Answer 2

您能想象如果每个 Integer 都承担滞留开销，性能会有多糟糕吗？也不适用于new Integer。

Java 语言（不是 JVM 问题）不能总是自动拆箱，因为为 1.5 之前的 Java 设计的代码应该仍然可以工作。

Answer 3

字节范围内的整数是同一个对象，因为它们被缓存了。字节范围之外的整数则不然。如果要缓存所有整数，请想象一下所需的内存。

并来自此处

所有这些魔法的结果是，您可以在很大程度上忽略 int 和 Integer 之间的区别，但有一些注意事项。整数表达式可以有空值。如果您的程序尝试自动取消装箱 null，它将抛出 NullPointerException。 == 运算符对 Integer 表达式执行引用标识比较，对 int 表达式执行值相等比较。最后，即使是自动完成，装箱和拆箱也会带来性能成本

Answer 4

如果您完全跳过自动装箱，您仍然会遇到这种行为。

final List<Integer> foo =
  Arrays.asList(Integer.valueOf( 1 ), Integer.valueOf( 1000 ));
final List<Integer> bar =
  Arrays.asList(Integer.valueOf( 1 ), Integer.valueOf( 1000 ));

System.out.println(foo.get(0) == bar.get(0)); // true
System.out.println(foo.get(1) == bar.get(1)); // false

如果您想要特定的行为，请更加明确：

final List<Integer> foo =
  Arrays.asList( new Integer( 1 ), new Integer( 1000 ));
final List<Integer> bar =
  Arrays.asList( new Integer( 1 ), new Integer( 1000 ));

System.out.println(foo.get(0) == bar.get(0)); // false
System.out.println(foo.get(1) == bar.get(1)); // false

这就是 Eclipse 默认将自动装箱作为警告的原因。

Answer 5

很多人都对这个问题有疑问，甚至是写 Java 书籍的人。

在 Pro Java 编程，仅在几英寸以下，作者讨论了使用自动装箱整数作为 IdentityHashMap 中的键的问题，他在弱哈希映射。他使用的示例值大于 128，因此他的垃圾回收调用成功。如果有人使用他的示例并使用小于 128 的值，他的示例将会失败（由于密钥被永久缓存）。

Answer 6

当您编写

foo.get(0)

编译器时，如何创建列表并不重要。它只查看 List foo 的编译时类型。因此，如果这是一个 List，它会将其视为 List，正如它应该做的那样，并且 List的 get() 始终返回一个 Integer。如果你想使用 == 那么你必须写

System.out.println(foo.get(0).intValue() == bar.get(0).intValue());

not

System.out.println(foo.get(0) == bar.get(0));

因为它有完全不同的含义。