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在学习并发的过程中，用“Boolean bool = true”的自动装箱方式初始化了两个对象锁去锁两块代码，结果运行的时候出现了竞争等待，调试了一下发现两个锁变量指向的是同一个对象，由此可见我对自动拆装箱的机制想的太简单了，查了一下，发现这个机制还挺细节，那就记录一下：
本文主要有以下几个方面：
- 什么是自动拆装箱
- 拆装箱的实现
- 拆装箱发生的场景
- 关于String
- 回首望月
尝试的第一篇博客，不当之处，求轻喷！
我们都知道，Java定义了8种基本类型和与之对应的8中包装器，其中6种数据类型，1种字符类型以及1种布尔类型： 
在Java5之前，定义生成一个Integer包装器类型的对象，只能通过以下方式：
1 Integer i = new Integer(0);
Java5支持了基本类型和对应的包装类型之前的自动转换机制，即自动拆箱（包装器类型转换成基本类型）与装箱（基本类型封装成包装器类型）。于是，就有了以下两行代码：
1 Integer i = 0; //自动装箱 2 int j = i; //自动拆箱
我们将下面自动拆装箱的代码反编译一下，拆装箱的动作就一目了然。
1 public class MainTest { 2 public static void main(String[] args) { 3 Integer i = 0; 4 int j = i; 5 } 6 }
编译后：
通过反编译的结果看，在"Integer i = 0"自动装箱的过程中，调用了Integer.valueOf(int i)方法；在"int j = i;"的自动装箱的过程中，调用了Integer.intValue()方法。
其中，拆箱方法Integer.intValue()方法很简单：
1 /** 2 * Returns the value of this {@code Integer} as an 3 * {@code int}. 4 */ 5 public int intValue() { 6 return value; 7 }
只是返回了当前对象的value值，没什么好说的。
但是装箱方法Integer.valueOf(int i)就有细节了，一起看下：
1 /** 2 * Returns an {@code Integer} instance representing the specified 3 * {@code int} value. If a new {@code Integer} instance is not 4 * required, this method should generally be used in preference to 5 * the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely 6 * to yield significantly better space and time performance by 7 * caching frequently requested values. 8 * 9 * This method will always cache values in the range -128 to 127, 10 * inclusive, and may cache other values outside of this range. 11 * 12 * @param i an {@code int} value. 13 * @return an {@code Integer} instance representing {@code i}. 14 * @since 1.5 15 */ 16 public static Integer valueOf(int i) { 17 if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) 18 return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; 19 return new Integer(i); 20 }
这边的源码比预想的多了一个细节操作，值落在[IntegerCache.low, IntegerCache.high]区间上时，是直接从一个Integer类型的缓存数组IntegerCache.cache中取一个对象返回出去，值不在这个区间时才new一个新对象返回。
看一下IntegerCache的实现，它是Integer类的一个私有静态内部类：
1 /** 2 * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between 3 * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS. 4 * 5 * The cache is initialized on first usage. The size of the cache 6 * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option. 7 * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property 8 * may be set and saved in the private system properties in the 9 * sun.misc.VM class. 10 */ 11 12 private static class IntegerCache { 13 static final int low = -128; 14 static final int high; 15 static final Integer cache[]; 16 17 static { 18 // high value may be configured by property 19 int h = 127; 20 String integerCacheHighPropValue = 21 sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high"); 22 if (integerCacheHighPropValue != null) { 23 try { 24 int i = parseInt(integerCacheHighPropValue); 25 i = Math.max(i, 127); 26 // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE 27 h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1); 28 } catch( NumberFormatException nfe) { 29 // If the property cannot be parsed into an int, ignore it. 30 } 31 } 32 high = h; 33 34 cache = new Integer[(high - low) + 1]; 35 int j = low; 36 for(int k = 0; k < cache.length; k++) 37 cache[k] = new Integer(j++); 38 39 // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7) 40 assert IntegerCache.high >= 127; 41 } 42 43 private IntegerCache() {} 44 }
IntegerCache中有3个final类型的变量：
low：-128（一个字节能够表示的最小值）；
high：127（一个字节能够表示的最大值），JVM中设置的属性值（通过-XX:AutoBoxCacheMax=设置）二者取大值，再和Integer.MAX_VALUE取小值；
cache：在静态块中初始化为由区间[low, high]上的所有整数组成的升序数组。
综上，Java在虚拟机堆内存中维持了一个缓存池，在装箱的过程中，如果发现目标包装器对象在缓存池中已经存在，就直接取缓存池中的，否则就新建一个对象。
测试一下：
1 public static void main(String[] args) { 2 Integer i = 127; 3 Integer j = 127; 4 System.out.println(System.identityHashCode(i)); //本地输出i的地址：1173230247 5 System.out.println(System.identityHashCode(j)); //本地输出j的地址：1173230247 6 7 Integer m = 128; 8 Integer n = 128; 9 System.out.println(System.identityHashCode(m)); //本地输出m的地址：856419764 10 System.out.println(System.identityHashCode(n)); //本地输出n的地址：621009875 11 }
由测试结果来看，值为127时，两次装箱返回的是同一个对象，值为128时，两次装箱返回的是不同的对象。
因为小数的区间取值无限，所以float->Float，double->Double两种类型装箱机制没有缓存机制，其他5中基本类型的封装机制也是类似int->Integer的装箱套路，不过缓存的边界不可改变：
| 基本类型 | 包装器类型 | 缓存区间 | 缓存是否可变 |
|---|---|---|---|
| byte | Byte | [-128, 127] | 不可变 |
| short | Short | [-128, 127] | 不可变 |
| int | Integer | [-128, 127] | 上限可设置 |
| long | Long | [-128, 127] | 不可变 |
| float | Float | -- | -- |
| double | Double | -- | -- |
| char | Character | [0, 127] | 不可变 |
| boolean | Boolean | {true, false} | 不可变 |
因为基本类型对应的包装器都是不可变类，多以他们的缓存区间一旦初始化，里面的值就无法再改变，所以在JVM运行过程中，所有的基本类型包装器的缓存池都是不变的。
这里的拆装箱是指开发者通过编写代码控制的拆装箱，比较明显：
1 public static void main(String[] args) { 2 Integer i = 0; //装箱 3 int j = i; //拆箱 4 aa(i); //拆箱，传值时发生了：int fi = i; 5 bb(j); //装箱，传值时发生了：Integer fi = j; 6 } 7 private static void aa(int fi){ 8 } 9 private static void bb(Integer fi){ 10 }
我们都知道，当一个变量的定义类型不是基本类型，其实变量的值是对象的在虚拟机中的地址，当用初始化后的包装器类型变量进行运算时，会发生什么呢？
当用包装器类型的数据进行运算时，JAVA会先执行拆箱操作，然后进行运算。
1 public class MainTest { 2 public static void main(String[] args) { 3 Integer i = 127; 4 Integer j = 127; 5 i = i + j; 6 } 7 }
将上面一段代码反编译： 
发现，除了在分别源码的3,4行进行了装箱操作后，在执行add操作之前，有两次拆箱操作，add之后，又把结果装箱赋值给变量i。
“==”运算比较特殊：
A == B
- 当A,B都是基本类型时，直接进行比较两个变量的值是否相等
- 当A,B都是包装器类型时，比较两个变量指向的对象所在的地址是否相等
- 当A,B中有一个是基本类型时，会将另一个包装器类型拆箱成基本类型，然后再进行基本类型的判等比较
测试如下：
1 public static void main(String[] args) { 2 int m = 128; 3 int n = 128; 4 Integer i = 128; 5 Integer j = 128; 6 System.out.println(m == n); //输出：true 7 System.out.println(m == i); //输出：true 8 System.out.println(i == j); //输出：false 9 }
前文已经说了，JVM没有设置Integer类型的缓存上限的时候，128不在缓存池内，所以两次封装后的对象是不同的对象。在此基础上：
- 第6行输出true：如果比较的是装箱后的对象地址，结果肯定是false，实际结果是true，说明比较的是基本类型的值，没有发生自动拆装箱动作
- 第7行输出true：如果比较的是装箱后的对象地址，结果肯定是false，实际结果是true，说明比较的是基本类型的值，那么包装器类型的变量肯定进行了自动拆箱动作
- 第8行输出false：如果比较的是拆箱后的基本类型的值，结果肯定是true，实际结果是false，说明比较的是对象的地址，没有发生自动拆装箱动作
看一下反编译的结果： 
对应源码中除了第4、5行出现了自动装箱动作，就只有在第7行发生了自动拆箱动作。
String类型没有对应的基本类型，所以没有自动拆装箱的机制，之所以在这里提一下，是因为String的初始化过程和自动装箱的过程很像。
1 public static void main(String[] args) { 2 String s1 = "hello"; 3 String s2 = "hello"; 4 String s3 = new String("hello"); 5 String s4 = new String("hello"); 6 System.out.println(System.identityHashCode(s1)); //输出s1地址：1173230247 7 System.out.println(System.identityHashCode(s2)); //输出s2地址：1173230247 8 System.out.println(System.identityHashCode(s3)); //输出s3地址：856419764 9 System.out.println(System.identityHashCode(s4)); //输出s5地址：621009875 10 }
从上面的输出结果可以看出，两个直接用字符串赋值的变量s1,s2指向的是同一个对象，而new String()生成对象赋值的变量s3,s4则是不同的对象。
其实，JVM中存在一个字符串缓存池，当直接使用字符串初始化变量的时候，JAVA会先到字符串缓存池中查看有没有相同值的String对象，如果有，直接返回缓存池中的对象；如果没有，就new出一个新的对象存入缓存池，再返回这个对象。而String的不可变性质则能保证在对象共享的过程中不会出现线程安全问题。
与基本类型的缓存池相比，String类型的缓存池在运行时是动态变化的。
回到最开始我碰到的问题，当我用“Boolean bool = true”的自动装箱方式定义变量的时候，这两个变量其实指向的都是Boolean类型的缓存池中的那个值为true的对象，所以用他们当做同步锁，其实是用的同一把锁，自然会出现竞争等待。
经验：当我们使用自动装箱机制初始化变量的时候，就相当于告诉JAVA这里需要一个对象，而不是告诉JAVA这里需要一个新的对象。当我们需要一个新的对象的时候，为了保险起见，自己new一个出来，比如锁。
Java自动拆装箱(Autoboxing and unboxing)学习
标签：关于 ash unbox may 目标 block 细节 没有 during
原文地址：https://www.cnblogs.com/ShepherdInJVM/p/9873307.html
