深入理解，源码解析 Integer 神奇的老哥

小咪咪 2022-04-15 04:28 366阅读 0赞

咱们对这个Integer封装类并不陌生，就连初学者都了解  ，下面咱们就解剖一下这个神奇的老哥

# JDK源码 (在java.lang包下面) #

![2018112115524942.png][]

1.  首先这老哥继承一个Number 类 ，这个类的总体作用就是对**数字**的处理， 这个实现了Serializable（序列化接口），内置抽象方法（intValue，longValue，floatValue，doubleValue）以及byteValue，shortValue方法。
2.  其次实现比较接口 Comparable ，其泛型是老哥，此接口对实现它的每个类的对象强加一个整体排序。 这个排序被称为类的*自然排序* ，类的compareTo方法被称为其*自然比较方法，相当于java的`Arrays.sort方法，同时`*  
    不需要指定一个comparator  有兴趣可以看一下此接口和comparator  的区别，老哥就有了自己和自己本身类型比较能力。
3.  老哥是个final类  不能被继承，所以你见过老哥的儿子和孙子吗？

![20181121155313749.png][]

肯定会有些大兄弟看到这玩意会懵逼的 其实这两个玩意就是2个补码，不要那么紧张

这里的话 我就不解释了   给大兄弟们一个链接（因为我懒的看 ）[https://blog.csdn.net/u011531425/article/details/80712160][https_blog.csdn.net_u011531425_article_details_80712160]

最后得出来 的结论 MIN\_VALUE =  -231-1   MAX\_VALUE = 231-1    这是老哥的范围

![20181121155820896.png][]

Class.getPrimitiveClass("int")  为指定的对象返回虚拟机的类对象   实现 ：static native Class getPrimitiveClass(String name);   这个类的话  是通过其他语言(好像是C写的)实现的 （native ），咱们不用管这哥们。

> 这个地方涉及到老哥.class 和 老哥.TYPE  以及 int.class的区别 
> 
> 我这里稍微的解释一下 
> 
>  *  老哥.class  这个很好理解就是返回老哥的类型类，
>  *  老哥.TYPE 这个就是虚拟机的类对象, 其实也就是int 
>  *  int.class 返回的是int
> 
> 　　做个测试：通过反射机制，看老哥.TYPE的类型类是不是原始类型
> 
> 　　Class<Integer> c1 = Integer.TYPE;   
> 　　Class<Integer> c2 = int.class;   
> 　　System.out.println(c1 == c2);  // true  
> 　　System.out.println(c1.isPrimitive()); // true   
> 　　System.out.println(c2.isPrimitive()); // true 
> 
> 　　isPrimitive方法 确定指定`类`对象表示一个基本类型 ，有九个预定`类`对象代表八个基本数据类型和void。 这些是由Java虚拟机创建，并且具有相同的名称为他们所代表的基本类型，即`boolean` ， `byte` ， `char` ， `short` ， `int` ， `long` ， `float`和`double`
> 
>        并且是该方法返回`true`的唯一`类`对象 
> 
> **结论：**
> 
> 　　c1和c2的虚拟机类对象是一样的，Integer在虚拟机中还是拆箱为int。

## 老哥.toString(int i, int radix) ##

![aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMuY25ibG9ncy5jb20vT3V0bGluaW5nSW5kaWNhdG9ycy9Db250cmFjdGVkQmxvY2suZ2lm][]

*  　　此方法的第一个int i 是大兄弟要转换的参数 。 第二个参数是该参数是以几进制来显示  该方法返回值为String老朋友。

### 实现分析 ###

1.  首先判断了radix

if (radix < Character.MIN\_RADIX || radix > Character.MAX\_RADIX)  
　　 radix = 10;

Character.MIN\_RADIX  ==  (public static final int MIN\_RADIX = 2;) // Character是字符的类

Character.MAX\_RADIX ==  (public static final int MAX\_RADIX = 36;)

这里解释一下为什么最小值是2 ？   如果不是2的话，输入汉字的话  ，这家伙就直接塌盘了。

如果radix <  2  或者 radix > 36  那么将会默认以10进制的方式显示。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> </td> 
   <td> <p><code>if</code>&nbsp;<code>(radix ==&nbsp;</code><code>10</code><code>) { </code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>return</code>&nbsp;<code>toString(i);</code></p> <p><code>}</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果正好等于10的话  那么直接调用*toString(i)*方法。

![aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMuY25ibG9ncy5jb20vT3V0bGluaW5nSW5kaWNhdG9ycy9Db250cmFjdGVkQmxvY2suZ2lm][]

首先判断是否等于Integer.MIN\_VALUE    如果等于的return -2147483648 说明老哥的最小值就是这个

其次判断是否小于0

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> </td> 
   <td> <p><code>int</code>&nbsp;<code>size = (i &lt;&nbsp;</code><code>0</code><code>) ? stringSize(-i) +&nbsp;</code><code>1</code>&nbsp;<code>: stringSize(i);</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMuY25ibG9ncy5jb20vT3V0bGluaW5nSW5kaWNhdG9ycy9Db250cmFjdGVkQmxvY2suZ2lm][]

> <table> 
>  <tbody> 
>   <tr> 
>    <td> <p>1</p> </td> 
>    <td> <p><code>stringSize方法主要判断大兄弟当前传的值 是几位数字&nbsp; 你可以试一下&nbsp; 如果当i等于</code><code>2</code><code>的时候&nbsp; 最后size为&nbsp; 当大于等于</code><code>10</code><code>的时候 size为</code><code>2</code></p> </td> 
>   </tr> 
>  </tbody> 
> </table>

然后就是看比较关键的部分了 getChars(i, size, buf);   i为大兄弟你们传的值  size是值的位数 buf是之后的存储的地方

![aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMuY25ibG9ncy5jb20vT3V0bGluaW5nSW5kaWNhdG9ycy9Db250cmFjdGVkQmxvY2suZ2lm][]

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

while (i >= 65536) {
            q = i / 100;
            //
            r = i - ((q << 6) + (q << 5) + (q << 2)); //等价于r = i - (q * 100);
    　　　　 i = q;

// 取DigitOnes[r]的目的其实取数字r%10的结果        buf [--charPos] = DigitOnes[r];
    　　　　 // 取DigitTens[r]的目的其实是取数字r/10的结果
            buf [--charPos] = DigitTens[r];
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

疑问：为什么要和65536比较呢  ？

结论 ：移位要比乘法的效率高  程序要尽量用移位代替乘法。

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

for (;;) {
            q = (i * 52429) >>> (16+3);
            r = i - ((q << 3) + (q << 1));  // r = i-(q*10) ...
            buf [--charPos] = digits [r];
            i = q;
            if (i == 0) break;
     }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

这里将代码计算一下

>    q = (i \* 52429) >>> (16+3);
> 
> *==> q = (i \* 52429) / 524288;*
> 
> *==> q = i \* 0.1 *
> 
> *==> q = q/10*
> 
> *结论：这里可以看出来 移位要比 乘法除法 效率高  乘法比除法的效率高  这些都是以后在高效代码中需要注意的。*
> 
> *注意：这里的乘以  是   0.1*

刚才那个疑问 ：***为什么要和65536比较呢  ？***

这个主要因为基本数据类型int有关，最大不能超过(2^31-1)。如果使用一个太大的数字进行乘法加移位运算很容易导致溢出 ，那么为什么是65536这个数字呢？

我们还用 q = (i \* 52429) >>> (16+3)来个解析

*使用num1,num2,num3三个变量代替源代码中的数字，便于后面分析使用num1=65536， num2=52429 ，num3=19*

既然我们要使用q = (i \* num2) >>> (num3);的形式使用乘法和移位代替除法，那么n和m就要有这样的关系：

> num2= (2^num3 /10 )

只有这样才能保证(i \* num2) >>> (num3)结果接近于0.1。

> 2^13=8192, 820/8192=0.10009765625
> 
> 2^14=16384, 1639/16384=0.10003662109375
> 
> 2^15=32768, 3277/32768=0.100006103515625
> 
> 2^16=65536, 6554/65536=0.100006103515625
> 
> 2^17=131072, 13108/131072=0.100006103515625
> 
> 2^18=262144, 26215/262144=0.10000228881835938
> 
> 2^19=524288, 52429/524288=0.10000038146972656
> 
> 2^20=1048576, 104858/1048576=0.1000003815
> 
> 2^21=2097152, 209716/2097152 = 0.1000003815
> 
> 2^22= 4194304, 419431/4194304= 0.1000001431

因为如果num3越大，就会要求i比较小，因为必须保证(i \* num2) >>> (num3)的过程不会因为溢出而导致数据不准确。那么是怎么敲定num1=65536,num2= 524288, num3=19的呢？ 这三个数字之间是有这样一个操作的：

> (num1\*num2) >>> num3

因为要保证该操作不能因为溢出导致数据不准确，所以num1和num2就相互约束。两个数的乘积是有一定范围的，不成超过这个范围，所以，num1增大，num2就要随之减小。相对以上次幂的计算   19的时候  最接近于0.1  所以就选择了这3个数字。

接下来的代码  就i不是那么难分析了 只要使用代入法就可以了   最后会将数据存储到buf数组里面。

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## 老哥.parseInt(String s, int radix) ##

![aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMuY25ibG9ncy5jb20vT3V0bGluaW5nSW5kaWNhdG9ycy9Db250cmFjdGVkQmxvY2suZ2lm][]

此方法 监听数字转化异常

>     throws NumberFormatException

*  第一个参数  是大兄弟们要转化的字符串   那如果说  字符串中没有数字的话  是不是就要报异常了   这个很好理解   
 *  第二个参数  应该有点熟悉把   这个就是咱们的base 字符串需要以几进制的形式显示。

### 实现分析 ###

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

// 首先判断字符串是否为null
    if (s == null) {
        throw new NumberFormatException("null");
    }
    // 判断是几进制形式显示 范围为 2 - 36   不然的话 ，会报异常
    if (radix < Character.MIN_RADIX) {
        throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                                " less than Character.MIN_RADIX");
    }
    
    if (radix > Character.MAX_RADIX) {
        throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                                " greater than Character.MAX_RADIX");
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

int result = 0;  
boolean negative = false;  
int i = 0, len = s.length();  
int limit = -Integer.MAX\_VALUE;  
int multmin;  
int digit;

// 判断s字符串的长度

if (len > 0) \{

// 取出字符串的第一个字符
        char firstChar = s.charAt(0);
        if (firstChar < '0') { // Possible leading "+" or "-"
            if (firstChar == '-') {
                negative = true;
                limit = Integer.MIN_VALUE;
                } else if (firstChar != '+')
                        throw NumberFormatException.forInputString(s);
                    if (len == 1) // Cannot have lone "+" or "-"
                        throw NumberFormatException.forInputString(s);
                    i++;
                }
                multmin = limit / radix;
                while (i < len) {
                    // Accumulating negatively avoids surprises near MAX_VALUE
                    digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);
                    if (digit < 0) {
                        throw NumberFormatException.forInputString(s);
                    }
                    if (result < multmin) {
                        throw NumberFormatException.forInputString(s);
                    }
                    result *= radix;
                    if (result < limit + digit) {
                        throw NumberFormatException.forInputString(s);
                    }
                    result -= digit;
                }
     } else {
         throw NumberFormatException.forInputString(s);
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

那咱们来举个例子（走debug）

> 　　
> 
>     public static void main(String[] args) {
>         Integer a = 101；
>         System.out.println(a.parseInt("600", 10));
>     }

![format_png][]

我就那郁闷  600的第一个字符应该是6的啊  怎么会是54呢   然后我想了一下  我恍然大悟

![format_png 1][]

之后的话  就很好理解了 ，最后返回int类型的。

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##  老哥.valueOf(String s, int radix) ##

此方法 监听数字转化异常

>     throws NumberFormatException

### 实现分析 ###

public static Integer valueOf(String s, int radix) throws NumberFormatException {
            return Integer.valueOf(parseInt(s,radix));
    }

首先将字符串通过*parseInt转为了int类型的*

> public static Integer valueOf(int i) \{
> 
> 　　// assert 关键字断言   断言  assert关键字需要在运行时候显式开启才能生效，否则断言就没有任何意义  同时  如果断言失败的 那么整个系统都会崩溃  不懂的话  可以通过链接去看看
> 
> 　　[https://blog.csdn.net/yangjiachang1203/article/details/52351880][https_blog.csdn.net_yangjiachang1203_article_details_52351880]
> 
> 　　assert IntegerCache.high >= 127;  
> 　　if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)  
> 　　　　return IntegerCache.cache\[i + (-IntegerCache.low)\];  
> 　　　　return new Integer(i);  
> \}
> 
>  // 老哥自带的缓存
> 
>     private static class IntegerCache {
>         static final int low = -128;
>         static final int high;
>         static final Integer cache[];
>     　　// static 静态代码块可知缓存的初始化是在第一次使用的时候。 通过 VM 参数 -XX:AutoBoxCacheMax=可以配置缓存的最大值。 在 VM 初始化期间， 缓存最大值 high， 可能被保存在 sun.misc.VM class 的私有系统属性里。
>         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) {
>                 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);
>             }
>     　　　　 // 初始化的时候  最大的值为high 127
>             high = h;
>     　　　　 // 这个时候  缓存帮我们new一个对象  范围大小 -128 ~ 127  直接说结论把 ： 当数据为 -128 ~ 127 的时候  提供了缓存服务  可以直接在缓存中拿数据 
>             cache = new Integer[(high - low) + 1];
>             int j = low;
>             for(int k = 0; k < cache.length; k++)
>                 cache[k] = new Integer(j++);
>         }
>     
>         private IntegerCache() {}
>     }

--------------------

关于有些老哥和int的区别可以看一下这个 （个人推荐）

[https://blog.csdn.net/wangyang1354/article/details/52623703][https_blog.csdn.net_wangyang1354_article_details_52623703]

[2018112115524942.png]: /images/20220415/287186a82d284af690a78032e1d1a6b6.png
[20181121155313749.png]: /images/20220415/504c742040284c3eb44018ab990931fb.png
[https_blog.csdn.net_u011531425_article_details_80712160]: https://blog.csdn.net/u011531425/article/details/80712160
[20181121155820896.png]: /images/20220415/2e337b70d6f84a30985ee7df169bf948.png
[aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMuY25ibG9ncy5jb20vT3V0bGluaW5nSW5kaWNhdG9ycy9Db250cmFjdGVkQmxvY2suZ2lm]: /images/20220415/669101801ffc4de090b2f2ee98483699.png
[aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]: /images/20220415/437adc1751b843ee8186e170e759c5e9.png
[format_png]: /images/20220415/d2e09d77ba6c4dffbfbdb73451ffc926.png
[format_png 1]: /images/20220415/bf71f40163314d84baa244bf18f6fd64.png
[https_blog.csdn.net_yangjiachang1203_article_details_52351880]: https://blog.csdn.net/yangjiachang1203/article/details/52351880
[https_blog.csdn.net_wangyang1354_article_details_52623703]: https://blog.csdn.net/wangyang1354/article/details/52623703