深入理解Java的整型类型：如何实现2+2=5？

aristark 发布于2019-08-16 13:29 / 2410人阅读

摘要：先看下这段神奇的代码执行结果那么到底做了什么神奇的事情呢先看代码所以这个例子其实包含了中整型类型的一个知识点。最后打印出来的值，实际上是的返回值。只有当输入参数不在区间内，才执行代码，基于输入参数创建一个新的实例。

先看下这段神奇的Java代码：

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

      doSomethingMagic();

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

}

执行结果：2 + 2 = 5

那么doSomethingMagic到底做了什么神奇的事情呢？先看代码：

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];

}

所以这个例子其实包含了Java中整型类型Integer的一个知识点。

可能有的朋友对于doSomethingMagic里面的代码有点摸不着头脑，让我们先查看上图第17行 2 + 2反编译出来的代码：

编辑器将2+ 2的值先计算出来，等于4。最后System.out.println打印出来的值，实际上是Integer.valueOf(4)的返回值。

那么我们就查看JDK里Integer.valueOf的实现：

上面的实现代码，从830行到832行，逻辑非常清楚：如果valueOf的参数i在IntegerCache.low和IntegerCache.high之间，即[-128, 127]的闭区间，则直接从IntegerCache这个缓存区域里返回。只有当输入参数i不在[-128,127]区间内，才执行代码832，基于输入参数i创建一个新的Integer实例。

带着这个理念，我们再看doSomethingMagic就清楚多了。这个方法通过Java反射将上图IntegerCache的成员cache设置成可访问:setAccessible(true), 然后将IntegerCache的第132个元素的值用第133个元素的值覆盖。

我们从Eclipse调试器里发现，Integer cache里第132个元素的值为4，第133个元素的值为5。本来Integer.valueOf方法，对于输入4，从Integer cache里返回第132个元素的值，即4。现在这个元素的值被第133个元素即5覆盖了，所以最后得到了 2 + 2 = 5。

用一句话概括这个场景： 2 + 2 = 4 = Integer.valueOf(4) = 5 ( 因为4在Integer cache里对应的记录已经被我们的代码显式替换成了5）。

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