java中的一个int数组作为一个32位值块存储在内存中。如何存储整数对象数组？ IE。

int[] vs. Integer[]

我以为Integer数组中的每个元素都是对Integer对象的引用，并且Integer对象与其他任何对象一样都具有对象存储开销。

但是，我希望JVM能够在底层实现一些神奇的功能，因为Integer是不可变的，并且像整数数组一样存储它。

我的希望真是天真吗？在性能至关重要的应用程序中，整数数组是否比整数数组要慢得多？

解决方案

回答

我认为希望真是幼稚。具体来说，它需要处理Integer可能为null，而int不能为null的问题。仅此一个原因就足以存储对象指针。

也就是说，实际的对象指针将指向不变的int实例，尤其是对于整数的选定子集。

回答

这不会慢很多，但是因为Integer []必须接受" null"作为条目，而int []不必这样做，所以即使Integer []得到了支持，也会涉及一些记账工作。 int []。

因此，如果每时每刻的性能都很重要，则用户int []

回答

Integer可以为null，而int不能为null的原因是，因为Integer是完整的Java对象，其中包括所有开销。这是有价值的，因为你可以写

Integer foo = new Integer();
foo = null;

这很好地说明了foo将具有一个值，但还没有。

另一个区别是int不执行溢出计算。例如，

int bar = Integer.MAX_VALUE;
bar++;

会很愉快地增加条形，我们最终会得到一个非常负的数字，这可能不是我们原本打算的。

foo = Integer.MAX_VALUE;
foo++;

会抱怨，我认为这会是更好的行为。

最后一点是，作为Java对象的Integer带有对象的空间开销。我认为这里可能需要其他人的帮助，但我相信每个对象都会消耗12个字节的开销，然后是数据存储空间。如果我们追求性能和空间，那么我想知道Integer是否是正确的解决方案。

回答

John Rose在JVM中使用fixnums来解决此问题。

回答

我所知没有VM会像int []数组那样存储Integer []数组，原因如下：

• 数组中可以有空的Integer对象，并且在int数组中没有剩余的用于指示此内容的位。 VM可以将每个阵列插槽的1位信息存储在隐藏位数组中。
• 我们可以在Integer数组的元素中进行同步。首先，这很难克服，因为我们必须为每个阵列插槽存储一个监视对象。
• 可以比较Integer []的元素的身份。例如，我们可以通过new创建两个值为1的Integer对象，并将它们存储在不同的数组插槽中，然后检索它们并通过==比较它们。这必须导致错误，因此我们必须将此信息存储在某处。或者，我们在某处保留对一个Integer对象的引用，并使用该引用进行比较，并且必须确保==比较之一为false，一个为true。这意味着对于优化的Integer数组，对象标识的整个概念很难处理。
• 我们可以将Integer []强制转换为Object []并将其传递给只需要Object []的方法。这意味着所有处理Object []的代码现在也必须能够处理特殊的Integer []对象，从而使其变慢和变大。

考虑到所有这些因素，可能有可能制作一个特殊的Integer []，相比于朴素的实现，它可以节省一些空间，但是额外的复杂性可能会影响很多其他代码，最终使它变慢。

使用Integer []代替int []的开销在空间和时间上可能非常安静。在典型的32位VM上，一个Integer对象将消耗16个字节(对象标头为8个字节，有效负载为4个字节，用于对齐的另外4个字节)，而Integer []使用的空间与int []相同。在64位VM(使用64位指针，并非总是如此)中，一个Integer对象将消耗24个字节(标头为16个字节，有效负载为4个字节，对齐方式为4个字节)。另外，Integer []中的插槽将使用8个字节，而不是int []中的4个字节。这意味着我们可以预期每个插槽的开销为16到28个字节，与普通int数组相比，这是4到7倍。

性能开销也可能很重要，主要有两个原因：

• 由于使用了更多的内存，因此给内存子系统带来了更大的压力，在Integer []的情况下，它更有可能发生高速缓存未命中。例如，如果我们以线性方式遍历int []的内容，则高速缓存将在需要时已提取大多数条目(因为布局也是线性的)。但是在使用Integer数组的情况下，Integer对象本身可能会随机分散在堆中，这使缓存很难猜测下一个内存引用将指向的位置。
• 由于使用了额外的内存，垃圾收集不得不做更多的工作，并且必须分别扫描和移动每个Integer对象，而对于int []来说，它只是一个对象，而对象的内容则没有必须进行扫描(它们不包含对其他对象的引用)。

综上所述，与在当前VM中使用Integer阵列相比，在对性能至关重要的工作中使用int []既会更快，又会提高内存效率，并且在不久的将来这不太可能会发生很大变化。