int 和 Integer

int 是基本数据类型
Integer 是一种引用类型。
基本数据类型是 Java 中最基本的数据类型，是预定义的，不需要实例化，这意味着不需要为对象进行内存分配。
而 Integer 必须为对象分配内存。性能方面，基本数据类型操作比引用类型快。

如果说「基本类型不需要内存分配」这句话，那么只对了一半：

• int 是要占内存的，64 位 HotSpot 上就是 4 字节 —— 只是它跟着栈帧一起走；
• 它真正省掉的是堆上的对象分配：不 new 对象、不交 12 字节的对象头、不用 GC 管

GC（Garbage Collector，垃圾回收） 就是 JVM 自动帮我们找不再使用的对象，释放它们占用的堆内存，不用程序员手动写代码释放内存。

所以更准确的说法是：int 不需要为对象分配内存，Integer 需要。
下面三张图把「内存分配」这件事拆开看。

一、内存分配是什么：栈上放值，还是堆上盖房

要点：

• 栈（Stack）：线程私有，方法一调用就分配、一返回就整体弹出。变量名直接绑定在一块内存上。
• 堆（Heap）：所有线程共享，new 出来的对象都住这儿，生命周期不归方法管，只能等 GC 回收。
• int a = 10; —— 那 4 个字节里存的就是 10 本身，仅此而已。
• Integer b = 10; —— 栈上只有 4 个字节，存的是一个地址；真正的对象在堆上，由 12 字节对象头 + 4 字节 int 数据 = 16 字节 组成。

所谓「必须为对象分配内存」，指的就是后面这步：先在堆上把房子盖好，再把门牌号写回栈上的变量里。

二、Integer b = 10; 背后到底发生了什么（自动装箱和拆箱）

Integer 是 int 的包装类，可以实现自动装箱和拆箱
自动装箱：把 int 赋值给 Integer 引用变量，Integer b=10 只中，10 就是 int
自动拆箱：把 Integer 对象直接赋值给 int 变量

• javac 会在编译期把它改写成 Integer.valueOf(10) —— 这就是自动装箱。
• valueOf 先查 [-128, 127] 是否命中缓存池 IntegerCache：命中就直接返回现成对象（0 次分配），超出范围才 new。
• 反向的 int x = b; 会被改写成 b.intValue()，也就是拆箱；b 为 null 时会抛 NullPointerException。
• 所以 Integer a = 127, b = 127; a == b 是 true，而 128 却是 false —— == 比的是地址，不是数值。比较包装类的值请一律用 equals()。

三、那为什么还要有 Integer

因为 Java 里有一半的世界只认对象：

1. 泛型与集合：List<Integer> 可以，List<int> 编译不过；
2. 表达「没有值」：数据库可空列、查不到的结果，只有引用类型能写 null，int 只能拿 0 冒充；
3. 要放进 Object 的位置：Object[]、反射、JSON 序列化、Map 的 key，基本类型递不进去；
4. 需要类型自带的工具：Integer.parseInt、Integer.MAX_VALUE、Integer.toBinaryString；
5. 要参与多态：Number 让 Integer/Long/Double 有了共同父类，基本类型没有继承关系。

代价也必须认：内存约 5 倍、GC 多扫一堆对象、CPU 缓存不友好、== 和拆箱 NPE 两个坑。

小林 Coding 中的资料问题：

Q1：int 和 Integer 区别是什么：

• 基本类型和引用类型
• 自动装箱和自动拆箱
• 空指针异常：int 变量默认值为 0，Integer 作为引用类型默认值为 null，如果对一个值为 null 的 Integer 执行自动拆箱操作，就会抛出空指针异常，因为 null 无法被拆箱为基本类型

Q2：为什么要保留 int 类型

包装类是引用类型，对象的引用和对象本身是分开存储的，而对于基本类型数据，变量对应的内存块直接存储数据本身。因此，基本类型数据在读写效率方面，要比包装类高效。

除此之外，在 64 位 JVM 上，在开启引用压缩的情况下，一个 Integer 对象占用 16 个字节的内存空间（可以看前面那个堆栈示意图），而一个 int 类型数据只占用 4 字节的内存空间，前者对空间的占用是后者的 4 倍。

也就是说，不管是读写效率，还是存储效率，基本类型都比包装类高效。

Q3：说一下 integer 的缓存：

Java 的 Integer 类内部实现了一个静态缓存池，用于存储特定范围内的整数值对应的 Integer 对象。

默认情况下，这个范围是 - 128 至 127。当通过 Integer.valueOf (int) 方法创建一个在这个范围内的整数对象时，并不会每次都生成新的对象实例，而是复用缓存中的现有对象，会直接从内存中取出，不需要新建一个对象。