Integer源码分析

包装类之Integer(Long同理)

类声明：

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer>

和Byte差不多，就不做过多说明了

成员变量：

1.MIN_VALUE :定义Integer的最小值：2^-31

 public static final int   MIN_VALUE = 0x80000000;

2.MAX_VALUE :定义了Integer的最大值：2^31-1

    public static final int   MAX_VALUE = 0x7fffffff;

1. TYPE：定义了Integer对应的基本类型：int

    public static final Class<Integer>  TYPE = (Class<Integer>) Class.getPrimitiveClass("int");

4.digits : String和Integer的转换有关系

 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'    };

说明：源码上给的注释是：All possible chars for representing a number as a String

5.DigitTens: getChars()里面会用到，就是一个工具，没有太多的作用

 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',    } ;

6.DigitOnes :getChars()里面会用到，就是一个工具，没有太多的作用

    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',    } ;

7.sizeTable:stringSize(int x)里面会用到，也是一个工具，用于得到一个整数的位数

 final static int [] sizeTable = { 9, 99, 999, 9999, 99999, 999999, 9999999,                                      99999999, 999999999, Integer.MAX_VALUE };

8.value:真正存储相应的int值

  private final int value;

8.SIZE :规定Integer的大小为2³²

 public static final int SIZE = 32;

内置类：IntegerCache:和ByteCache一样（注意这个是真的’一模一样’）

private static class IntegerCache {    private IntegerCache(){}    static final Integer cache[] = new Integer[-(-128) + 127 + 1];    static {        for(int i = 0; i < cache.length; i++)        cache[i] = new Integer(i - 128);    }    }

构造器：

有两个，可以通过String/int将value初始化

  public Integer(int value) {    this.value = value;    }  public Integer(String s) throws NumberFormatException {    this.value = parseInt(s, 10);    }

类方法：

1.toString(int i, int radix)：将形参i转换成对应的radix进制的字符串

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));    }

说明：

• 最常用也是最重要的几个方法之一，这是毫无疑问的。
• 方法修饰符为public static 所以可以直接Integer.toString(int ,int)来调用。
• 两个形参：第一个为要转成字符串的整数，第二个参数为返回的字符串以什么进制表示
• Character.MIN_RADIX 和 Character.MAX_RADIX 分别为 2 和 32。所以进制只能是2-32之间，不在这之间的都以十进制返回
• 如果是10进制，那么将调用重载方法toString(int)，这个方法更快？为什么？
• 注意进入到while循环中的i永远是负数。

自己实现的toString(int i, int radix)：

public static String toString(int i, int radix) {    char buf[] = new char[33];    boolean negative = (i < 0);    int charPos = 32;    int j = i;    while(i!=0){        buf[charPos--] = digits[Math.abs(i%radix)];        i = i/radix;    }    if(j<0){        buf[charPos--]='-';    }    charPos++;    return new String(buf, charPos, (33 - charPos));    }

2.toHexString(int i)/toOctalString(int i)/toBinaryString(int i):以十六进制/八进制/二进制的无符号整数形式返回一个整数参数的字符串表示形式。

  public static String toHexString(int i) {    return toUnsignedString(i, 4);    } public static String toOctalString(int i) {    return toUnsignedString(i, 3);public static String toBinaryString(int i) {    return toUnsignedString(i, 1);    }

可以看出底层调用的是toUnsignedString(i, 4/3/1),后面会分析这个

3.toUnsignedString(int i, int shift)：将无符号的整数转成字符串

 private static String toUnsignedString(int i, int shift) {    char[] buf = new char[32];    int charPos = 32;    int radix = 1 << shift;    int mask = radix - 1;    do {        buf[--charPos] = digits[i & mask];        i >>>= shift;       //>>>=不带符号右移    } while (i != 0);    return new String(buf, charPos, (32 - charPos));    }

说明：上面内三个函数的’御用’方法(这个方法没在其他地方出现过）
原理：一个数和3进行与运算,就是对4取余.同理1个数和5进行与运算就是对6取余,和7进行与运算就是对8取余,依次类推。 关于与运算和取余之间的关系

4.toString(int i):将整数按十进制的方式转换成字符串，就好像将参数和基数 10 作为参数赋予 toString(int, int) 方法。但是实现方法完全不一样

  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(0, size, buf);    }

说明：
stringSize(int)： 返回int的最高位数（比如1000就返回4，10就返回2），但是只能参数只接受正数
getChars(i, size, buf)：将i放入字符数组buf中，最后在转成字符串。

5.getChars(int i, int index, char[] buf):将整数按字符串的形式放入字符数组中：有优化java性能的思想在里面知乎–java源码中Integer.class中有个getChars方法，里面有个52429是怎么确定的？

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;        }    }

6.stringSize(int x)：得到一个正整数的位数

    static int stringSize(int x) {        for (int i=0; ; i++)            if (x <= sizeTable[i])                return i+1;    }

7. parseInt(String s, int radix):将字符串转成整数，第二个参数为进制

public static int parseInt(String s, int radix)        throws NumberFormatException    {        if (s == null) {            throw new NumberFormatException("null");        }    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, max = s.length();    int limit;    int multmin;    int digit;    if (max > 0) {        if (s.charAt(0) == '-') {        negative = true;        limit = Integer.MIN_VALUE;        i++;        } else {        limit = -Integer.MAX_VALUE;        }        multmin = limit / radix;        if (i < max) {        //digit：返回字符的int值        digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);        if (digit < 0) {            throw NumberFormatException.forInputString(s);        } else {            result = -digit;        }        }        while (i < max) {        // 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);    }//第一个if-else结束    if (negative) {        if (i > 1) {        return result;        } else {    /* Only got "-" */        throw NumberFormatException.forInputString(s);        }    } else {        return -result;    }    }

说明：

• 前面的判断异常跳过去，这没什么好说的
• 首先看懂代码的结构：两个if-else，按照代码量一大一小，
• 第一个是大的，里面两个if还有一个while，第一个if为判断字符串是否有负号，给提出来；第二个if意思是取下一个字符并将其转换为int，然后用这个整数去初始化；然后while循环读取剩下的字符，并重复第二个if的过程。这样最后得到的是整个结果的取反值
• 第二个是小的，判断原来的字符串有没有负号，返回相应的整数

8. parseInt(String s):将字符串转成整数（10进制VIP版），

 public static int parseInt(String s) throws NumberFormatException {    return parseInt(s,10);    }

9.两个没有卵用的valueOf()，和parseInt()重复了，本质是调用parseInt()

    public static Integer valueOf(String s, int radix) throws NumberFormatException {    return new Integer(parseInt(s,radix));    }    public static Integer valueOf(String s) throws NumberFormatException    {    return new Integer(parseInt(s, 10));    }

10.valueOf(int i):还有一个valueOf(int i) 和Byte里面的’一模一样’

  public static Integer valueOf(int i) {    final int offset = 128;    if (i >= -128 && i <= 127) { // must cache         return IntegerCache.cache[i + offset];    }        return new Integer(i);    }

11.三个getInteger() :返回系统属性的一个对应的Integer（好多属性都是null）

 public static Integer getInteger(String nm) {    return getInteger(nm, null);    }  public static Integer getInteger(String nm, int val) {        Integer result = getInteger(nm, null);        return (result == null) ? new Integer(val) : result;    }    public static Integer getInteger(String nm, Integer val) {    String v = null;        try {            v = System.getProperty(nm);     //调用System.getProperty(nm)方法        } catch (IllegalArgumentException e) {        } catch (NullPointerException e) {        }    if (v != null) {        try {        return Integer.decode(v);        } catch (NumberFormatException e) {        }    }    return val;             //可是返回值与v无关    }

12.decode(String nm):将 String 解码为 Integer。接受通过以下语法给出的十进制、十六进制和八进制数字。（0x,0,#这些）

public static Integer decode(String nm) throws NumberFormatException {        int radix = 10;        int index = 0;        boolean negative = false;        Integer result;        // Handle minus sign, if present        if (nm.startsWith("-")) {            negative = true;            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))            throw new NumberFormatException("Negative sign in wrong position");        try {            result = Integer.valueOf(nm.substring(index), radix);            result = negative ? new Integer(-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 ? new String("-" + nm.substring(index))                                       : nm.substring(index);            result = Integer.valueOf(constant, radix);        }        return result;    }

13.highestOneBit(int i):返回具有至多单个 1 位的 int 值，在指定的 int 值中最高位（最左边）的 1 位的位置。如果指定的值在其二进制补码表示形式中不具有 1 位，即它等于零，则返回零

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);    }

14.lowestOneBit(int i): 返回具有至多单个 1 位的 int 值，在指定的 int 值中最低位（最右边）的 1 位的位置。如果指定的值在其二进制补码表示形式中不具有 1 位，即它等于零，则返回零。

public static int lowestOneBit(int i) {        // HD, Section 2-1        return i & -i;    }

15.numberOfLeadingZeros(int i):返回指定的 int 值的二进制补码表示形式中最低（“最右”）的为 1 的位后面的零位个数。如果指定值在它的二进制补码表示形式中没有为 1 的位，即它的值为零，则返回 32。

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;    }

16.其余各种与位运算符有关的就不分析了，源码贴在这里了

  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;    }    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);    }    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 signum(int i) {        // HD, Section 2-7        return (i >> 31) | (-i >>> 31);    }    public static int reverseBytes(int i) {        return ((i >>> 24)           ) |               ((i >>   8) &   0xFF00) |               ((i <<   8) & 0xFF0000) |               ((i << 24));    }

对象方法：

1.各种类型转换：

    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;    }

2.toString()：将value转成字符串，注意调用的valueOf()并不是Integer的，而是String的

    public String toString() {        return String.valueOf(value);    }

3.hashCode():基本类型的hashCode就是他自己

    public int hashCode() {        return value;    }

1. equals(Object obj):注意为了重写Object的equals()方法，参数类型是Object,但是通过instanceof传入的类型实质还是Integer

 public boolean equals(Object obj) {    if (obj instanceof Integer) {        return value == ((Integer)obj).intValue();    }    return false;    }

5.compareTo()：比较两个Integer的value的大小（小于返回-1,等于为0，大于为1）

 public int compareTo(Integer anotherInteger) {    int thisVal = this.value;    int anotherVal = anotherInteger.value;    return (thisVal<anotherVal ? -1 : (thisVal==anotherVal ? 0 : 1));    }