在Java 5中，在Integer的操作上引入了一个新功能来节省内存和提高性能。整型对象通过使用相同的对象引用实现了缓存和重用。

> 适用于整数值区间-128 至 +127。

>

> 只适用于自动装箱。使用构造函数创建对象不适用。

Java的编译器把基本数据类型自动转换成封装类对象的过程叫做`自动装箱`，相当于使用`valueOf`方法：

Integer a = 10; //this is autoboxing

Integer b = Integer.valueOf(10); //under the hood

现在我们知道了这种机制在源码中哪里使用了，那么接下来我们就看看JDK中的`valueOf`方法。下面是`JDK 1.8.0 build 25`的实现：

/**

public static Integer valueOf(int i) {

if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)

return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];

return new Integer(i);

}

在创建对象之前先从IntegerCache.cache中寻找。如果没找到才使用new新建对象。

IntegerCache是Integer类中定义的一个`private static`的内部类。接下来看看他的定义。

/**

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() {}

}

其中的javadoc详细的说明了缓存支持-128到127之间的自动装箱过程。最大值127可以通过`-XX:AutoBoxCacheMax=size`修改。 缓存通过一个for循环实现。从低到高并创建尽可能多的整数并存储在一个整数数组中。这个缓存会在Integer类第一次被使用的时候被初始化出来。以后，就可以使用缓存中包含的实例对象，而不是创建一个新的实例(在自动装箱的情况下)。

实际上这个功能在Java 5中引入的时候,范围是固定的-128 至 +127。后来在Java 6中，可以通过`java.lang.Integer.IntegerCache.high`设置最大值。这使我们可以根据应用程序的实际情况灵活地调整来提高性能。到底是什么原因选择这个-128到127范围呢？因为这个范围的数字是最被广泛使用的。 在程序中，第一次使用Integer的时候也需要一定的额外时间来初始化这个缓存。

在[Boxing Conversion][5]部分的Java语言规范(JLS)规定如下：

> 如果一个变量p的值是：

>

> -128至127之间的整数(§3.10.1)

>

> true 和 false的布尔值 (§3.10.3)

>

> ‘\u0000’至 ‘\u007f’之间的字符(§3.10.4)

>

> 中时，将p包装成a和b两个对象时，可以直接使用a==b判断a和b的值是否相等。

这种缓存行为不仅适用于Integer对象。我们针对所有的整数类型的类都有类似的缓存机制。

> 有ByteCache用于缓存Byte对象

>

> 有ShortCache用于缓存Short对象

>

> 有LongCache用于缓存Long对象

>

> 有CharacterCache用于缓存Character对象

`Byte`, `Short`, `Long`有固定范围: -128 到 127。对于`Character`, 范围是 0 到 127。除了`Integer`以外，这个范围都不能改变。

[1]: http://javapapers.com/java/java-integer-cache/

[2]: http://www.hollischuang.com/?p=1174

[3]: http://javapapers.com/

[4]: http://www.hollischuang.com

[5]: http://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-5.html#jls-5.1.7