自动装箱的性能影响

Question

通常编译器会生成代码来执行装箱和拆箱。但是，如果不需要装箱值，编译器会做什么呢？ （Oracle 标准）编译器是否足够智能来优化它？

看一下这个方法：

public static void requireInRange(int index, Object[] array) {
    if(index < 0 || index >= array.length)
        throw new IndexOutOfBoundsException();
}

唯一相关的信息是 array.length，因此对数组的每个值进行装箱是没有用的。就像这段代码一样：

int[] anArray = {3, 4, 2};
requireInRange(3, anArray);

编译器实际上会插入代码来装箱数组的每个值吗？

Answer 1

您的代码中没有自动装箱。事实上，假设：

public static void requireInRange(int index, Object[] array) {
   ...
}

int[] anArray = {3, 4, 2};
requireInRange(3, anArray); // DOES NOT COMPILE!!!

虽然 int 可以自动装箱为 Integer，但 int[] 却不能由 Java 自动装箱为 Integer[]。您可以编写库函数来执行此操作，但该语言不会促进此转换。

这实际上是关于例如 Arrays.asList(anIntArray) 被“损坏”的许多混乱的根源，因为返回的不是 List，而是实际上是一个单元素 List。

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但性能呢？

引用自 Java 语言指南/Autoboxing：

不适合将自动装箱和拆箱用于科学计算或其他性能敏感的数字代码。 Integer 不能替代 int；自动装箱和拆箱模糊了基本类型和引用类型之间的区别，但并没有消除它。

简而言之，每当自动装箱发生时，性能肯定会受到一点影响。某些东西有助于缓解这种情况，例如这些类型中内置的缓存机制。这就是为什么您会得到以下结果：

    System.out.println(
        ((Integer) 0) == ((Integer) 0)
    );
    // true

    System.out.println(
        ((Integer) 10000) == ((Integer) 10000)
    );
    // false (implementation-specific)

这里发生的情况是，当0自动装箱时，没有newInteger实例实际上已创建：出于自动装箱目的缓存特定范围内的值，以提高性能。在大多数实现中，10000 可能超出此范围，但某些 JVM 实现确实允许您在必要时指定缓存范围。

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但我只想得到数组的长度！

有很多方法可以帮助您的 requireInRange 处理任何类型的数组。不幸的是，使用 Java 的原语数组通常意味着大量的重复。这意味着为 int[]、boolean[]、byte[]、Object[] 等提供重载分别地。

更简洁的选择是使用反射，但这有其优点和缺点。一般来说，反射不应该是大多数场景的首选解决方案。

话虽如此，java.lang。 Reflect.Array 确实有一个 int getLength(Object array) static 方法，可以返回ANY<的长度/em> 数组。它不是类型安全的（就像大多数反射机制一样）；传递非数组可以编译，但在运行时抛出 IllegalArgumentException。

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Answer 2

编译器是否真的插入代码
用于装箱数组的每个值？

编译器将拒绝该代码，因为 int[] 无法传递到采用 Object[] 参数的方法中。

自动装箱仅适用于单个原始值，而不适用于整个数组。

Answer 3

如果有疑问，您可以假设编译器没有优化代码。一般来说，它会对代码进行直译。

此外，如果有疑问，您可以假设 JVM 在运行时优化代码方面做得非常好。我不认为它有任何区别，除非您有充分的理由（例如分析器）怀疑这是一个问题。