包装类的 “缓存陷阱”:Integer.valueOf (128) == 128 为何为 false?

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一、Bug 场景

在一个 Java 项目中,开发人员在进行整数包装类 Integer 的比较操作时,遇到了一个看似奇怪的现象。当使用 Integer.valueOf(128) 与 128 进行 == 比较时,结果为 false,这与他们预期的结果不符,因为从逻辑上看这两个值应该相等。这个问题导致了一些依赖于正确比较结果的业务逻辑出现错误,影响了程序的正常运行。

二、代码示例

public class IntegerComparisonBugExample {
    public static void main(String[] args) {
        Integer num1 = Integer.valueOf(128);
        Integer num2 = Integer.valueOf(128);

        System.out.println("num1 == num2 的结果: " + (num1 == num2));
    }
}

三、问题描述

  1. 预期行为:开发人员预期 num1 == num2 的结果为 true,因为 num1 是通过 Integer.valueOf(128) 获取的 Integer 对象,而 num2 是值为 128 的基本数据类型 int,从数值角度看它们是相等的。
  2. 实际行为:实际输出结果为 false。这是因为 Integer.valueOf() 方法存在缓存机制。在 Java 中,Integer 类对 - 128 到 127 之间的整数进行了缓存。当调用 Integer.valueOf(int i) 方法时,如果 i 的值在 - 128 到 127 这个范围内,会直接返回缓存中的对象;如果超出这个范围,则会创建一个新的 Integer 对象。在上述代码中,Integer.valueOf(128) 创建了一个新的 Integer 对象,而 num2 是基本数据类型 int。当使用 == 进行比较时,对于基本数据类型和包装类的比较,num1 会自动拆箱为 int 类型再进行比较。但由于 num1 是新创建的对象,在内存地址上与 num2 不同(即使数值相同),所以 == 比较结果为 false。如果两个 Integer 对象都是通过 valueOf 方法获取且值在缓存范围内,== 比较会返回 true,因为它们指向同一个缓存对象。

四、解决方案

  1. 使用 equals 方法:在进行 Integer 与 int 的比较时,始终使用 equals 方法,这样比较的是数值而不是内存地址。
public class IntegerComparisonBugExample {
    public static void main(String[] args) {
        Integer num1 = Integer.valueOf(128);
        Integer num2 = Integer.valueOf(128);

        System.out.println("num1.equals(num2) 的结果: " + num1.equals(num2));
    }
}
  1. 了解缓存机制并谨慎使用 ==:如果确实需要使用 == 进行比较,要确保两个 Integer 对象都是通过 valueOf 方法获取且值在 - 128 到 127 范围内,或者明确知道比较的是对象引用(内存地址)。例如:
public class IntegerComparisonBugExample {
    public static void main(String[] args) {
        Integer num1 = Integer.valueOf(127);
        Integer num2 = Integer.valueOf(127);

        System.out.println("num1 == num2 的结果: " + (num1 == num2));
    }
}

这里由于 127 在缓存范围内,num1 和 num2 指向同一个缓存对象,所以 == 比较结果为 true。但这种比较方式依赖于缓存机制,使用时需谨慎,避免因值超出缓存范围导致的意外结果。