可能一眼看不懂的几行Kotlin代码

看两段代码

第一段代码：

val a: Int = 100
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a

val b: Int = 10000
val boxedB: Int? = b
val anotherBoxedB: Int? = b

println(boxedA === anotherBoxedA) // true
println(boxedB === anotherBoxedB) // false

第二段代码：

val a: Int = 10000
println(a == a) // Prints 'true'
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
println(boxedA == anotherBoxedA) // Prints 'true'

代码来自【Kotlin官方文档】：kotlinlang.org/docs/basic-…

疑问

第二段代码好理解，boxedA 和 anotherBoxedA 进行值比较调用的是 equal() 方法，比较结果必然为 true 。但是第一段代码，两个表达式都是比较对象引用，为什么一个是 true 另一个是 false ？我们尝试将第一段代码换写为Java语言，得到的比较结果和Kotlin一样。

int a = 100;
Integer aBox = a;
Integer aAnotherBox = a;

int b = 10000;
Integer bBox = b;
Integer bAnotherBox = b;

System.out.println(aBox == aAnotherBox); // true
System.out.println(bBox == bAnotherBox); // false

同时我们在末尾再加上一段测试代码，采用直接new的方式构建对象，得到的比较结果为false。

int c= 100;
Integer cBox = new Integer(c);
Integer cAnotherBox = new Integer(c);
System.out.println(cBox == cAnotherBox); // false

原理

基础知识

Kotlin中三等号（===）比较的是两个引用在内存中指向的是不是同一对象(即同一内存空间)，双等号（==）比较的是值；
Kotlin中的非空Number类型对应到JVM平台是基本类型：int,double等等；
Kotlin中的可空Number类型对应到JVM平台是封装类型：Integer，Double等等；
Java中双等号（==）比较的是两个引用在内存中指向的是不是同一对象(即同一内存空间)；
Kotlin中三等号等价于Java中的双等号；

字节码分析

val a: Int = 100

L0
 LINENUMBER 12 L0
 BIPUSH 100
 ISTORE 1

val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a

L1
 LINENUMBER 13 L1
 ILOAD 1
 INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;
 ASTORE 2
L2
 LINENUMBER 14 L2
 ILOAD 1
 INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;
 ASTORE 3

从字节码不难看出，非空 Int 型数据，直接使用BIPUSH压栈（取值 -128~127 时，JVM 采用 BIPUSH 指令将常量压栈）。而针对非空Int型变量赋值给可空 Int 型声明，是通过 Integer 类的 public static Integer valueOf(int i) 方法实现。

查看 Integer 类中 public static Integer valueOf(int i) 方法源码：

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

看到 IntegerCache 的一瞬间感觉一切都清晰了。JDK 从 1.5 版本开始，把 -128~127（high的默认值） 的数字缓存起来了，用于提升性能和节省内存，通过 -XX:AutoBoxCacheMax=<size> 来控制high的取值。所以，当数字在缓存范围内时，通过valueOf()方式拿到的对象引用全部来自于缓存列表，所以对于相同的值，对象引用相同；若是超过缓存范围，则是重新生成的对象，自然也就不相等了。此时回头看开头的两段 Kotlin 代码和我们改写的 Java 代码，就很清晰了。

/**
 * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
 * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
 *
 * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache
 * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
 * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
 * may be set and saved in the private system properties in the
 * sun.misc.VM class.
 */

private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    static final Integer cache[];

    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
            }
        }
        high = h;

        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);

        // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
        assert IntegerCache.high >= 127;
    }

    private IntegerCache() {}
}

IDEA 配置调整high值

通过配置-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=<size>或者-XX:AutoBoxCacheMax=<size>调整阈值。

配置方式一

配置方式二

延伸

除了 Integer类，Character 、Byte 、 Short 、 Long 等类型也有类似的缓存，只是除了 Integer 外，其他类的缓存范围是不可变的。

private static class ByteCache {
    private ByteCache(){}

    static final Byte cache[] = new Byte[-(-128) + 127 + 1];

    static {
        for(int i = 0; i < cache.length; i++)
            cache[i] = new Byte((byte)(i - 128));
    }
}

private static class CharacterCache {
    private CharacterCache(){}

    static final Character cache[] = new Character[127 + 1];

    static {
        for (int i = 0; i < cache.length; i++)
            cache[i] = new Character((char)i);
    }
}

private static class ShortCache {
    private ShortCache(){}

    static final Short cache[] = new Short[-(-128) + 127 + 1];

    static {
        for(int i = 0; i < cache.length; i++)
            cache[i] = new Short((short)(i - 128));
    }
}

private static class LongCache {
    private LongCache(){}

    static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];

    static {
        for(int i = 0; i < cache.length; i++)
            cache[i] = new Long(i - 128);
    }
}