如何写一个方法交换两个Integer类型的值？

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-04-18 01:34 188阅读 0赞

刚看到这个问题的时候，可能会觉得很简单，但是真正实现出来就会遇到一些奇怪的现象。下面我先我第一感觉的解决方法。  
1.错误的版本（也是第一感觉）

/**
     * @author
     */
    public class ObjectShallowSize {
    
        /**
        第一步
         * 交换两个integer类型的变量
         */
        public static void swap(Integer value1,Integer value2){
            //第二步定义临时变量tempt，将value1赋值给tempt
            Integer tempt = value1;
            //第三步 将value2赋值value1变量
            value1 = value2;
            //第四步 将tempt赋值给value2
            value2 = tempt;
    
        }
        public static void main(String[] args){
    
           Integer firstValue = 200;
           Integer anotherValue = 300;
            System.out.println("交换前：firstValue="+firstValue + "  anotherValue=" +anotherValue);
            **swap(firstValue,anotherValue);**
            System.out.println("交换后：firstValue="+firstValue + "  anotherValue=" +anotherValue);
    
        }
    
    }

上面的方法并不能交换firstValue 和anotherValue 的值，我们来分析下原因。  
在执行swap方法之前的firstValue 和anotherValue在堆中如下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
执行到方法swap时，经历了三步，我们来分析下这三步分别有什么变化  
第一步：  
调用swap方法，会创建两个局部变量value1和value2，其分别指向堆中200和300的内存区域，这个过程并不会改变firstValue 和anotherValue的引用。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

第二步：  
Integer tempt = value1;定义tempt临时变量，tempt的应用和value1相同指向同一内存区域  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
第三步：  
value1 = value2;改变了value1的应用指向300的内存。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
第四步：  
value2 = tempt;改变value2的应用指向tempt的应用的内存  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
经历过以上四个步骤，方法swap执行结束，但是我们可以看倒firstValue和anotherValue的应用始终没有改变，所以我们打印的结果中前后并没有变化，也就没有交换两个变量的值。

交换前：firstValue=200  anotherValue=300
    交换后：firstValue=200  anotherValue=300

分析：以前，我们遇到过交换两个int类型的变量值，但是其实基本数据类型，这里是对象类型，并不能通过改变应用交换两个值。通过查看Integer的源码，我们可以知道内部也是使用int类型存储的，因此我们可以修改这个int的value。但是value属性是private类型的，因此我们需要通过反射去修改其值。  
**正确的版本：**

public class ObjectShallowSize {
    
    public static void swap(Integer value1, Integer value2) throws Exception {
    
        //反射获取value属性对象
        Field declaredField = Integer.class.getDeclaredField("value");
        declaredField.setAccessible(true);
        //这一步很重要，决定是不是从缓存中取，一定不能Integer val = value1.intValue();这么写
        Integer val = new Integer(value1.intValue());
        declaredField.set(value1,value2);
        declaredField.set(value2,val);
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
       Integer firstValue = 200;
       Integer anotherValue = 300;
        System.out.println("交换前：firstValue="+firstValue + "  anotherValue=" +anotherValue);
        swap(firstValue,anotherValue);
        System.out.println("交换后：firstValue="+firstValue + "  anotherValue=" +anotherValue);
    
        }
    
    }

第一步：  
Integer val = new Integer(value1.intValue());  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
创建val变量，并且在堆中重新分配一块内存，其值是200  
第二步：  
declaredField.set(value1,value2);  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
修改value1引用指向内存的值为300  
第三步：  
declaredField.set(value2,val);  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
修改value2应用指向的内存值为200.  
打印结果：

交换前：firstValue=200  anotherValue=300
    交换后：firstValue=300  anotherValue=200

上面的 Integer val = new Integer(value1.intValue());这一步非常重要，如果直接value1.intValue()，那么对于-128~127内的整数是从缓存中取的，导致出现很奇怪的现象，如下图分析：  
为了分析出结果，我们修改firstValue 和anotherValue的值分别为1和2  
第一步：  
Integer val = value1.intValue();该方法首先会判断int值是否在-128~127之间，是则直接从缓存中取，否则才会在堆中分配一块内存。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
第二步：  
declaredField.set(value1,value2);  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
第三步：  
declaredField.set(value2,val);  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

从上面可以看出，value1和value2的值都是2了，这就是缓存引起的问题。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220418/2a0f22057dda4144b8b82b968eececed.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220418/ad4d818f47ab4edc96c80ef6e13413f5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220418/cbf21c137ba049d7a6897dd44173bd7f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220418/496ad73d61394a6f91022375b0be9ec1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220418/e1261440fae84b31a48a53c9803ab680.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20220418/a17290cbd80644b1b7f549e81c6c709c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20220418/18f3c393665a46418bbe3678680cb925.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20220418/99c0dbb1c5e949d48b752482bce96025.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20220418/76778ab09dbd4dfaa3c3f791941709dd.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20220418/fc2e17ff8fbd425499233bbc68626b33.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20220418/6c054b8b593341599615c3651332f0cb.png