深入理解Java的整型類型：如何實現(xiàn)2+2=5？

aristark 發(fā)布于2019-08-16 13:29 / 2477人閱讀

摘要：先看下這段神奇的代碼執(zhí)行結果那么到底做了什么神奇的事情呢先看代碼所以這個例子其實包含了中整型類型的一個知識點。最后打印出來的值，實際上是的返回值。只有當輸入?yún)?shù)不在區(qū)間內(nèi)，才執(zhí)行代碼，基于輸入?yún)?shù)創(chuàng)建一個新的實例。

先看下這段神奇的Java代碼：

public static void main(String[] args) throws Exception {

      doSomethingMagic();

      System.out.printf("2 + 2 = %d", 2 + 2);

}

執(zhí)行結果：2 + 2 = 5

那么doSomethingMagic到底做了什么神奇的事情呢？先看代碼：

private static void doSomethingMagic() throws Exception {

   Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0];

   Field c = cache.getDeclaredField("cache");

   c.setAccessible(true);

   Integer[] array = (Integer[]) c.get(cache);

   array[132] = array[133];

}

所以這個例子其實包含了Java中整型類型Integer的一個知識點。

可能有的朋友對于doSomethingMagic里面的代碼有點摸不著頭腦，讓我們先查看上圖第17行 2 + 2反編譯出來的代碼：

編輯器將2+ 2的值先計算出來，等于4。最后System.out.println打印出來的值，實際上是Integer.valueOf(4)的返回值。

那么我們就查看JDK里Integer.valueOf的實現(xiàn)：

上面的實現(xiàn)代碼，從830行到832行，邏輯非常清楚：如果valueOf的參數(shù)i在IntegerCache.low和IntegerCache.high之間，即[-128, 127]的閉區(qū)間，則直接從IntegerCache這個緩存區(qū)域里返回。只有當輸入?yún)?shù)i不在[-128,127]區(qū)間內(nèi)，才執(zhí)行代碼832，基于輸入?yún)?shù)i創(chuàng)建一個新的Integer實例。

帶著這個理念，我們再看doSomethingMagic就清楚多了。這個方法通過Java反射將上圖IntegerCache的成員cache設置成可訪問:setAccessible(true), 然后將IntegerCache的第132個元素的值用第133個元素的值覆蓋。

我們從Eclipse調試器里發(fā)現(xiàn)，Integer cache里第132個元素的值為4，第133個元素的值為5。本來Integer.valueOf方法，對于輸入4，從Integer cache里返回第132個元素的值，即4?，F(xiàn)在這個元素的值被第133個元素即5覆蓋了，所以最后得到了 2 + 2 = 5。

用一句話概括這個場景： 2 + 2 = 4 = Integer.valueOf(4) = 5 ( 因為4在Integer cache里對應的記錄已經(jīng)被我們的代碼顯式替換成了5）。

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