Integer類將基礎(chǔ)類型int包裝到了對象中诊县,形成一個引用類型浮毯。它提供的主要功能是與int相關(guān)的類型封裝與轉(zhuǎn)換爽航。
int與Integer之間的轉(zhuǎn)換也可以通過自動裝箱與拆箱進行蛛勉。自動裝箱時儡司,編譯器調(diào)用valueOf將原始類型值轉(zhuǎn)換成對象沉删;自動拆箱時渐尿,編譯器通過調(diào)用類似intValue() ,doubleValue()這類的方法將對象轉(zhuǎn)換成原始類型值。
http://www.reibang.com/p/0ce2279c5691
Integer類繼承了Number類丑念,而Number類是一個抽象類涡戳,也是所有可以轉(zhuǎn)換成基礎(chǔ)類型的數(shù)值型類的父類。他的主要作用是對數(shù)值型數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換進行規(guī)范脯倚。
public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer>
所在路徑:\java\lang\Integer.java
其中渔彰,Number類源碼為:
public abstract class Number implements java.io.Serializable {
public abstract int intValue();
public abstract long longValue();
public abstract float floatValue();
public abstract double doubleValue();
public byte byteValue() {
return (byte)intValue();
}
public short shortValue() {
return (short)intValue();
}
private static final long serialVersionUID = -8742448824652078965L;
}
一、成員變量
首先是常規(guī)成員變量推正,包括序列化id恍涂,value和size等,其中BYTES屬性表示一個Integer對象的值需要用4字節(jié)來表示(1字節(jié)的長度是8位二進制)植榕。
/** serialVersionUID */
@Native private static final long serialVersionUID = 1360826667806852920L;
/** 存儲對象值 */
private final int value;
/** 存儲對象長度 */
@Native public static final int SIZE = 32;
/** 計算出表示一個Integer對象的值需要多少字節(jié) */
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;
@Native:表明一個字段引用的值可能來自于本地代碼再沧,不影響java本身代碼邏輯,這是一個Java8后新增的元注解尊残。與native關(guān)鍵字不同炒瘸,@Native注解主要用來修飾Filed。
這里面有一個問題:String類的UID是沒有被@Native修飾的寝衫,而Integer類卻被修飾了顷扩,這里的原因我還不是很清楚。不過根據(jù)注釋的描述慰毅,這個注解的主要作用應(yīng)該是hint隘截,所以不會影響代碼的實際邏輯。
Java中int類型是32位的汹胃、有符號的以二進制補碼表示的整數(shù)婶芭。最小值是-2,147,483,648(-2^31),最大值是 2,147,483,647(2^31 - 1)着饥。
/** 最小值-2的31次方 */
@Native public static final int MIN_VALUE = 0x80000000;
/** 最小值-2的31次方減1 */
@Native public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;
/** TYPE是一個表示原始類型int的變量犀农。在調(diào)用Integer.TYPE時,程序返回的是int宰掉;而在調(diào)用int.class時井赌,程序返回的是Integer對象谤逼。*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public static final Class<Integer> TYPE = (Class<Integer>) Class.getPrimitiveClass("int");
@SuppressWarnings:指示編譯器忽略注解中聲明的警告。
其他成員變量主要用來輔助計算一些常用值仇穗,比如輸入int類型的位數(shù),數(shù)字字符集合等戚绕。
/** 用來確定入?yún)⒌奈粩?shù)纹坐,詳見stringSize()方法 */
final static int [] sizeTable = { 9, 99, 999, 9999, 99999, 999999, 9999999,
99999999, 999999999, Integer.MAX_VALUE };
/** 因為進制轉(zhuǎn)換最多支持到36進制,所以可能出現(xiàn)的char一共有36種 */
final static char[] digits = {
'0' , '1' , '2' , '3' , '4' , '5' ,
'6' , '7' , '8' , '9' , 'a' , 'b' ,
'c' , 'd' , 'e' , 'f' , 'g' , 'h' ,
'i' , 'j' , 'k' , 'l' , 'm' , 'n' ,
'o' , 'p' , 'q' , 'r' , 's' , 't' ,
'u' , 'v' , 'w' , 'x' , 'y' , 'z'
};
/** 十位數(shù)字字符表 */
final static char [] DigitTens = {
'0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0',
'1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1',
'2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2',
'3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3',
'4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4',
'5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5',
'6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6',
'7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7',
'8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8',
'9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9',
} ;
/** 個位數(shù)字字符表 */
final static char [] DigitOnes = {
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
} ;
二舞丛、構(gòu)造器
Integer只有兩個構(gòu)造器耘子,一個是直接輸入int類型參數(shù),另一個是將String類型參數(shù)轉(zhuǎn)換成int型(value屬性是int型的)球切。
public Integer(int value) {
this.value = value;
}
public Integer(String s) throws NumberFormatException {
this.value = parseInt(s, 10);
}
其中谷誓,parseInt方法也是Integer類自身提供的方法,它的第一個入?yún)⒈硎緦⒁晦D(zhuǎn)換的字符串吨凑,第二個入?yún)⒈硎具M制捍歪,更多細(xì)節(jié)將在下文進行詳細(xì)介紹。
三鸵钝、parseInt()和parseUnsignedInt()
Integer類提供了將字符串轉(zhuǎn)換成有符號整形和無符號整形的方法糙臼。
1、parseInt()
如果不傳入轉(zhuǎn)換進制這個參數(shù)恩商,則默認(rèn)按10進制進行轉(zhuǎn)換变逃。
public static int parseInt(String s) throws NumberFormatException {
return parseInt(s,10);
}
轉(zhuǎn)換時,Integer實際上使用了Character.digit()方法怠堪。這個方法會根據(jù)輸入的字符和進制調(diào)用CharacterData.of().digit()方法揽乱,其本質(zhì)上是進行了移位和強制類型轉(zhuǎn)換,將單個字符處理成數(shù)字粟矿。數(shù)字返回后凰棉,Integer.parseInt()方法會進行拼接處理。
public static int parseInt(String s, int radix)
throws NumberFormatException {
if (s == null) {
throw new NumberFormatException("null");
}
// 支持的進制轉(zhuǎn)換范圍是2-36
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");
}
int result = 0;
boolean negative = false;
int i = 0, len = s.length();
int limit = -Integer.MAX_VALUE;
int multmin;
int digit;
if (len > 0) {
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);
}
return negative ? result : -result;
}
2嚷炉、parseUnsignedInt()
parseUnsignedInt()方法實際上就是不考慮有符號的情況渊啰,如果有負(fù)號則拋錯,否則直接調(diào)用parseInt()方法或者parseLong()方法申屹。
public static int parseUnsignedInt(String s) throws NumberFormatException {
return parseUnsignedInt(s, 10);
}
public static int parseUnsignedInt(String s, int radix)
throws NumberFormatException {
if (s == null) {
throw new NumberFormatException("null");
}
int len = s.length();
if (len > 0) {
char firstChar = s.charAt(0);
if (firstChar == '-') {
throw new
NumberFormatException(String.format("Illegal leading minus sign " +
"on unsigned string %s.", s));
} else {
if (len <= 5 || // Integer.MAX_VALUE in Character.MAX_RADIX is 6 digits
(radix == 10 && len <= 9) ) { // Integer.MAX_VALUE in base 10 is 10 digits
return parseInt(s, radix);
} else {
long ell = Long.parseLong(s, radix);
if ((ell & 0xffff_ffff_0000_0000L) == 0) {
return (int) ell;
} else {
throw new
NumberFormatException(String.format("String value %s exceeds " +
"range of unsigned int.", s));
}
}
}
} else {
throw NumberFormatException.forInputString(s);
}
}
四绘证、toString()
1、默認(rèn)十進制的轉(zhuǎn)換
和String類一樣哗讥,Integer類也重寫了toString()方法嚷那。當(dāng)入?yún)閕nt類型時,程序調(diào)用stringSize()方法計算要返回的字符串?dāng)?shù)組的長度杆煞。
public static String toString(int i) {
if (i == Integer.MIN_VALUE)
return "-2147483648";
int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);
char[] buf = new char[size];
getChars(i, size, buf);
return new String(buf, true);
}
其中stringSize()方法采用查表的方式確定位數(shù)魏宽,默認(rèn)入?yún)檎海椅粩?shù)以十進制計。
final static int [] sizeTable = { 9, 99, 999, 9999, 99999, 999999, 9999999,
99999999, 999999999, Integer.MAX_VALUE };
static int stringSize(int x) {
for (int i=0; ; i++)
if (x <= sizeTable[i])
return i+1;
}
getChars()方法實際是哪個也是通過查表給一個空的char數(shù)組賦值队询。
static void getChars(int i, int index, char[] buf) {
int q, r;
int charPos = index;
char sign = 0;
if (i < 0) {
sign = '-';
i = -i;
}
// Generate two digits per iteration
while (i >= 65536) {
q = i / 100;
// really: r = i - (q * 100);
r = i - ((q << 6) + (q << 5) + (q << 2));
i = q;
buf [--charPos] = DigitOnes[r];
buf [--charPos] = DigitTens[r];
}
// Fall thru to fast mode for smaller numbers
// assert(i <= 65536, i);
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;
}
if (sign != 0) {
buf [--charPos] = sign;
}
}
轉(zhuǎn)換的最后采用return new String(buf, true);的方式而不是直接使用String類型的其他構(gòu)造器派桩,這在一定程度上避免了Arrays.copoyOf(),提高了賦值效率蚌斩。
2铆惑、支持其他進制的轉(zhuǎn)換
public static String toString(int i, int radix) {
if (radix < Character.MIN_RADIX || radix > Character.MAX_RADIX)
radix = 10;
/* Use the faster version */
if (radix == 10) {
return toString(i);
}
char buf[] = new char[33];
boolean negative = (i < 0);
int charPos = 32;
if (!negative) {
i = -i;
}
while (i <= -radix) {
buf[charPos--] = digits[-(i % radix)];
i = i / radix;
}
buf[charPos] = digits[-i];
if (negative) {
buf[--charPos] = '-';
}
return new String(buf, charPos, (33 - charPos));
}
此外,Integer類還提供了toUnsignedString()送膳,toBinaryString()员魏,toOctalString(),toHexString()等方法叠聋。
五撕阎、IntegerCache和valueOf()
IntegerCache是Integer類的一個內(nèi)部類,它的作用是在常量池中預(yù)先存入默認(rèn)-128至127的int類型整數(shù)碌补。當(dāng)Integer類的其他方法用到cache中的整數(shù)時虏束,可以直接從常量池中讀取,而不是重新創(chuàng)建一個脑慧。這樣做的結(jié)果是:兩個從緩存中取出的int型整數(shù)會被==判定成相等的魄眉,即便他們使用了不同Integer對象的valueOf()方法。
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() {}
}
valueOf()方法是對IntegerCache的直接應(yīng)用闷袒,如果在范圍內(nèi)則從緩存中獲取坑律,否則重新創(chuàng)建一個對象。
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
同樣囊骤,Integer類還提供了一些返回其他類型的valueOf()方法晃择。
public byte byteValue() {
return (byte)value;
}
public short shortValue() {
return (short)value;
}
public int intValue() {
return value;
}
public long longValue() {
return (long)value;
}
public float floatValue() {
return (float)value;
}
public double doubleValue() {
return (double)value;
}
六、equals()和hashcode()
Integer類重寫了equals()和hashcode()方法也物,其中equals()方法只在輸入類型是Integer時才調(diào)用Integer.intValue()方法進行比較宫屠,比較的雙方是兩個int類型變量。否則直接返回false滑蚯。如果入?yún)bj是一個int類型變量浪蹂,程序會進行自動裝箱。
public boolean equals(Object obj) {
if (obj instanceof Integer) {
return value == ((Integer)obj).intValue();
}
return false;
}
重寫后的hashcode()方法實際上就是把value當(dāng)做hashcode返回了告材,這樣一來坤次,兩個Integer對象只要做到value相等就會擁有相同的hashcode。
@Override
public int hashCode() {
return Integer.hashCode(value);
}
public static int hashCode(int value) {
return value;
}
七斥赋、getInteger()和decode()
getInteger()是用來通過System.getProperty()獲得參數(shù)缰猴,并將其解析成Integer類型的方法。Integer類重載的三個getInteger()最終都是調(diào)用了下面這段代碼疤剑。
public static Integer getInteger(String nm, Integer val) {
String v = null;
try {
v = System.getProperty(nm);
} catch (IllegalArgumentException | NullPointerException e) {
}
if (v != null) {
try {
return Integer.decode(v);
} catch (NumberFormatException e) {
}
}
return val;
}
其中decode()方法用來解析獲取到的字符串滑绒,他的作用是確定進制并調(diào)用Integer.valueOf()進行數(shù)字解析闷堡。
public static Integer decode(String nm) throws NumberFormatException {
int radix = 10;
int index = 0;
boolean negative = false;
Integer result;
if (nm.length() == 0)
throw new NumberFormatException("Zero length string");
char firstChar = nm.charAt(0);
// Handle sign, if present
if (firstChar == '-') {
negative = true;
index++;
} else if (firstChar == '+')
index++;
// Handle radix specifier, if present
if (nm.startsWith("0x", index) || nm.startsWith("0X", index)) {
index += 2;
radix = 16;
}
else if (nm.startsWith("#", index)) {
index ++;
radix = 16;
}
else if (nm.startsWith("0", index) && nm.length() > 1 + index) {
index ++;
radix = 8;
}
if (nm.startsWith("-", index) || nm.startsWith("+", index))
throw new NumberFormatException("Sign character in wrong position");
try {
result = Integer.valueOf(nm.substring(index), radix);
result = negative ? Integer.valueOf(-result.intValue()) : result;
} catch (NumberFormatException e) {
// If number is Integer.MIN_VALUE, we'll end up here. The next line
// handles this case, and causes any genuine format error to be
// rethrown.
String constant = negative ? ("-" + nm.substring(index))
: nm.substring(index);
result = Integer.valueOf(constant, radix);
}
return result;
}
八、常用工具方法
Integer類還封裝了一些常用的工具方法疑故,包括比較大小杠览,取最大最小值等。
1焰扳、compareTo()
public int compareTo(Integer anotherInteger) {
return compare(this.value, anotherInteger.value);
}
public static int compare(int x, int y) {
return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
}
無符號數(shù)的表會調(diào)用compareUnsigned()方法倦零。
public static int compareUnsigned(int x, int y) {
return compare(x + MIN_VALUE, y + MIN_VALUE);
}
2、位處理
下面兩個方法分別返回的是一個int型變量最高位和最低位的權(quán)值吨悍,而不是最高位和最低位本身。
public static int highestOneBit(int i) {
// HD, Figure 3-1
i |= (i >> 1);
i |= (i >> 2);
i |= (i >> 4);
i |= (i >> 8);
i |= (i >> 16);
return i - (i >>> 1);
}
public static int lowestOneBit(int i) {
// HD, Section 2-1
return i & -i;
}
計算機以補碼表示一個負(fù)數(shù)蹋嵌,所以對入?yún)⑷∝?fù)再進行位操作時育瓜,實際上操作的是他的補碼。
<<:表示帶符號左移栽烂,相當(dāng)于乘2躏仇,低位移出(舍棄),高位的空位補符號位腺办,即正數(shù)補零焰手,負(fù)數(shù)補1。符度號位不變怀喉。
>>:表示帶符號右移书妻,相當(dāng)于除2
>>>:表示無符號右移,移動得到的空位以零填問充
bitCount()方法用于統(tǒng)計二進制中1的個數(shù)躬拢。
public static int bitCount(int i) {
// HD, Figure 5-2
i = i - ((i >>> 1) & 0x55555555);
i = (i & 0x33333333) + ((i >>> 2) & 0x33333333);
i = (i + (i >>> 4)) & 0x0f0f0f0f;
i = i + (i >>> 8);
i = i + (i >>> 16);
return i & 0x3f;
}
rotate()方法實現(xiàn)了循環(huán)左移和循環(huán)右移躲履。
public static int rotateLeft(int i, int distance) {
return (i << distance) | (i >>> -distance);
}
public static int rotateRight(int i, int distance) {
return (i >>> distance) | (i << -distance);
}
reverse()方法實現(xiàn)了bit位的翻轉(zhuǎn),reverseBytes()則是按byte翻轉(zhuǎn)聊闯。
public static int reverse(int i) {
// HD, Figure 7-1
i = (i & 0x55555555) << 1 | (i >>> 1) & 0x55555555;
i = (i & 0x33333333) << 2 | (i >>> 2) & 0x33333333;
i = (i & 0x0f0f0f0f) << 4 | (i >>> 4) & 0x0f0f0f0f;
i = (i << 24) | ((i & 0xff00) << 8) |
((i >>> 8) & 0xff00) | (i >>> 24);
return i;
}
public static int reverseBytes(int i) {
return ((i >>> 24) ) |
((i >> 8) & 0xFF00) |
((i << 8) & 0xFF0000) |
((i << 24));
}
signum()方法可以返回入?yún)⒌姆柡瘮?shù)(如果指定值為負(fù)工猜,則返回-1;如果指定值為零菱蔬,則返回0篷帅;如果指定的值為正,則返回1)拴泌。
public static int signum(int i) {
// HD, Section 2-7
return (i >> 31) | (-i >>> 31);
}
numberOfLeadingZeros()和numberOfTrailingZeros()分別可以獲得入?yún)⑥D(zhuǎn)換成二進制后魏身,bit位為0的數(shù)量。
public static int numberOfLeadingZeros(int i) {
// HD, Figure 5-6
if (i == 0)
return 32;
int n = 1;
if (i >>> 16 == 0) { n += 16; i <<= 16; }
if (i >>> 24 == 0) { n += 8; i <<= 8; }
if (i >>> 28 == 0) { n += 4; i <<= 4; }
if (i >>> 30 == 0) { n += 2; i <<= 2; }
n -= i >>> 31;
return n;
}
public static int numberOfTrailingZeros(int i) {
// HD, Figure 5-14
int y;
if (i == 0) return 32;
int n = 31;
y = i <<16; if (y != 0) { n = n -16; i = y; }
y = i << 8; if (y != 0) { n = n - 8; i = y; }
y = i << 4; if (y != 0) { n = n - 4; i = y; }
y = i << 2; if (y != 0) { n = n - 2; i = y; }
return n - ((i << 1) >>> 31);
}
3弛针、數(shù)學(xué)計算
/** 求和 */
public static int sum(int a, int b) {
return a + b;
}
/** 求最大值 */
public static int max(int a, int b) {
return Math.max(a, b);
}
/** 求最小值 */
public static int min(int a, int b) {
return Math.min(a, b);
}
/** 無符號除 */
public static int divideUnsigned(int dividend, int divisor) {
// In lieu of tricky code, for now just use long arithmetic.
return (int)(toUnsignedLong(dividend) / toUnsignedLong(divisor));
}
/** 無符號模 */
public static int remainderUnsigned(int dividend, int divisor) {
// In lieu of tricky code, for now just use long arithmetic.
return (int)(toUnsignedLong(dividend) % toUnsignedLong(divisor));
}