解讀Integer類的parseInt和valueOf的區別

2022-11-23 14:01:31

Integer類的parseInt和valueOf區別

我們平時應該都用過或者見過parseInt和valueOf這兩個方法。一般我們是想把String型別的字元數位轉成int型別。從這個功能層面來說，這兩個方法都一樣，都可以勝任這個功能。

但是，我們進入原始碼，看下Integer類下這兩個方法

我們看parseInt()這個方法是如何實現的

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

我們再看valueOf()是如何實現的

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

從程式碼，我們起碼看到了兩點：返回結果型別不一樣，parseInt方法返回的是int基本型別，valueOf方法返回的是Integer的包裝型別

valueOf方法實際上是呼叫了parseInt方法，也就是說，如果我們僅僅只需要得到字串型別字元數值對應的整數數值，那我們大可不必呼叫valueOf，因為這樣得到整形數值之後還要做一個裝箱的操作，將int封裝為Integer。

寫程式碼測試效率：

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        String str = "123";
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i<100000000;i++){
            Integer.parseInt(str);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(endTime-startTime);
    }
}

如下程式碼：

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        String str = "123";
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i<100000000;i++){
            Integer.valueOf(str);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(endTime-startTime);
    }
}

分別測試三遍，得到的時間如下，可以看到paraseInt()的效率更好。

方法	第一次時長	第二次時長	第三次時長
parseInt()	2946	2965	2952
valueOf()	3124	3117	3126

Integer的parseInt與value of原理

我一直使用Integer的轉換，包括Long，列舉等，從來沒有注意它是怎麼實現的，最近有個業務組轉換報錯了，想看看是如何實現的。據筆者猜測：ASCII碼轉換？這是常用的計量，什麼大寫變小寫都是這樣實現的。下面看看如何實現的吧

1. demo構建

public class StringParseInt {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "-1234";
        int i = Integer.parseInt(str);
        int y = Integer.valueOf(str);
 
        System.out.println(i + "t" + y);
    }
}

輸出都正常，關鍵是看怎麼實現的

2. Integer的實現方式

2.1 value of

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

本質還是parseInt，從這點看與parseInt沒有區別；但是這裡有裝箱，如果接收值是int建議直接使用parseInt，省去裝箱的過程。

    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

如果在快取陣列，直接使用，看看快取陣列怎麼來的

    private static class IntegerCache {
        //下限固定-128
        static final int low = -128;
        //上限沒有初始化
        static final int high;
        //核心快取陣列
        static final Integer cache[];
        //類載入初始化
        static {
            // high value may be configured by property
            //初始127上限
            int h = 127;
            //VM引數java.lang.Integer.IntegerCache.high可以設定Integer的最大上限
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    //我沒設定的值，如果不是int字串型就會報錯，然後被捕獲
                    int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                    //取大，對比127；也就是至少是127
                    i = Math.max(i, 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    // 上面官方註釋很明顯了，這裡減128再減1是因為low是-128
                    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;
 
            //建立快取陣列，如果設定java.lang.Integer.IntegerCache.high，不宜設定過大，過大很佔連續空間
            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            //初始化快取
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);
 
            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            //斷言至少127，JLS7
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }
 
        private IntegerCache() {}
    }

從原始碼看Integer內部類裝載時，會初始化一個快取空間，儲存Integer物件。很多面試時就會被這個坑了，初始化的快取物件地址取值是一致的，可以使用==作對比；然後超過這個範圍的Integer就不能了，要使用Integer的eq方法

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

因為自動裝箱，實際上使用的value of方法，預設情況下，-128~127使用快取物件。

2.2 parseInt

    /**
     * 這段註釋尤為重要，定義了符號位，定義了10進位制數位
     * Parses the string argument as a signed decimal integer. The
     * characters in the string must all be decimal digits, except
     * that the first character may be an ASCII minus sign {@code '-'}
     * ({@code 'u005Cu002D'}) to indicate a negative value or an
     * ASCII plus sign {@code '+'} ({@code 'u005Cu002B'}) to
     * indicate a positive value. The resulting integer value is
     * returned, exactly as if the argument and the radix 10 were
     * given as arguments to the {@link #parseInt(java.lang.String,
     * int)} method.
     *
     * @param s    a {@code String} containing the {@code int}
     *             representation to be parsed
     * @return     the integer value represented by the argument in decimal.
     * @exception  NumberFormatException  if the string does not contain a
     *               parsable integer.
     */    
    public static int parseInt(String s) throws NumberFormatException {
        return parseInt(s,10);
    }

重點來哦，String能轉為int的本質，這裡需要傳一個核心引數，Integer給我們預設了10進位制，其他型別也是相同，比如Long

    public static long parseLong(String s) throws NumberFormatException {
        return parseLong(s, 10);
    }

因為轉換後的就是10進位制的數位，可供使用。

進一步分析parseInt(String s, int radix)；radix即進位制的意思。

    public static int parseInt(String s, int radix)
                throws NumberFormatException
    {
        /*
         * WARNING: This method may be invoked early during VM initialization
         * before IntegerCache is initialized. Care must be taken to not use
         * the valueOf method.
         */
        //字串不能為null，沒有判斷空字串
        if (s == null) {
            throw new NumberFormatException("null");
        }
        //進位制不能小於2，至少要2進位制
        if (radix < Character.MIN_RADIX) {
            throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                            " less than Character.MIN_RADIX");
        }
        //進位制不能大於36
        if (radix > Character.MAX_RADIX) {
            throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                            " greater than Character.MAX_RADIX");
        }
 
        int result = 0;
        //正負標記，預設正
        boolean negative = false;
        //字串長度
        int i = 0, len = s.length();
        int limit = -Integer.MAX_VALUE;
        int multmin;
        int digit;
        //幹活了
        if (len > 0) {
            //首位字元
            char firstChar = s.charAt(0);
            //這裡玩了個計謀，0字元的ASCII是48，後面的數位包括ABCDEF的ASCII都比0大；
            //其中 + 43； - 45
            //只有帶符號位的會判斷，其他就預設正數
            if (firstChar < '0') { // Possible leading "+" or "-"
                //負數
                if (firstChar == '-') {
                    negative = true;
                    limit = Integer.MIN_VALUE;
                //非負即正，因為小於'0'
                } else if (firstChar != '+')
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
 
                if (len == 1) // Cannot have lone "+" or "-" 註釋說明白了
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                i++;
            }
            multmin = limit / radix;
            while (i < len) {
                // Accumulating negatively avoids surprises near MAX_VALUE
                // 拿到字元，轉換為ASCII數位並按進位制轉為數位
                digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);
                //不能帶符號位，前面已經驗證了
                if (digit < 0) {
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                }
                //最小限制，但是這裡是一個負數
                if (result < multmin) {
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                }
                //由於是從高位向低位，所以需要進位制；字元每往後走，需要乘進位制
                result *= radix;
                //同樣最小驗證，可能在某些地方有用，暫時沒看出來
                if (result < limit + digit) {
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                }
                //這裡使用反向進位，為了照顧字元從前往後，也可以字元從後往前正向進位
                result -= digit;
            }
        } else {
            throw NumberFormatException.forInputString(s);
        }
        //負數正數校正，上面的演演算法是反向進位
        return negative ? result : -result;
    }

這裡說一下Character.digit(s.charAt(i++),radix)

    public static int digit(char ch, int radix) {
        return digit((int)ch, radix);
    }

digit就是數位的意思，這裡直接把char字元強轉int型別，即ASCII數位，然後按照進位制轉換成相應的數位

小結：型別轉換其實是字元的ASCII的解析符號位，並按字元轉為數位，然後使用逆向負進位方式生成數位，最後修正符號得出我們想要的結果。演演算法符合了字串解析的順序，不符合人類的思維習慣。

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援it145.com。