Java中2+2==5解读

先来看一段程序，如下：

package basic;

import java.lang.reflect.Field;

public class TestField {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        @SuppressWarnings("rawtypes")
        Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0];
        Field myCache = cache.getDeclaredField("cache");
        myCache.setAccessible(true);
        Integer[] newCache = (Integer[]) myCache.get(cache);
        newCache[132] = newCache[133];
        int a = 2;
        int b = a + a;
        System.out.printf("%d + %d = %d", a, a, b);
    }
}

程序正常运行，输出如下结果：

2 + 2 = 5

分析：

package basic;

/**
 * 类TestDeclaredClass.java的实现描述：getDeclaredClasses() 方法返回一个Class对象，包括公共，保护，默认(包)访问的私有类和类中声明的接口的数组，但不包括继承的类和接口。
 * 如果类没有声明的类或接口的成员,或者如果此Class对象表示一个基本类型，此方法返回一个长度为0的数组。
 * 
 * @author 2016年6月16日 上午10:17:51
 */
public class TestDeclaredClass {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class cls = TestDeclaredClass.class;
            Class[] clss = cls.getDeclaredClasses();
            for (int i = 0; i < clss.length; i++) {
                System.out.printf("CLASS = %s \n", clss[i].getName());

            }
        } catch (SecurityException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public class InnerClass1 {

        public InnerClass1(){
            System.out.println("InnerClass1");
        }
    }

    public interface Inner {
    }

    public class InnerClass2 {

        public InnerClass2(){
            System.out.println("InnerClass2");
        }
    }

    private class InnerPrivateClass {

        public InnerPrivateClass(){
            System.out.println("InnerPrivateClass");
        }
    }
}

class MyTestDeclaredClass extends TestDeclaredClass {
}

程序正常运行，输出如下结果：

CLASS = basic.TestDeclaredClass$Inner 
CLASS = basic.TestDeclaredClass$InnerClass1 
CLASS = basic.TestDeclaredClass$InnerClass2 
CLASS = basic.TestDeclaredClass$InnerPrivateClass 

接着再看：

package basic;

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * 类TestGetDeclaredField.java的实现描述：getDeclaredField() 方法返回一个Field对象，它反映此Class对象所表示的类或接口的指定已声明字段。
 * name参数是一个字符串，指定所需字段的简单名称。
 * 
 * @author 2016年6月16日 上午10:36:21
 */
public class TestGetDeclaredField {

    Long size;

    public TestGetDeclaredField(Long size){
        super();
        this.size = size;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class cls = TestGetDeclaredField.class;
            Field field = cls.getDeclaredField("size");
            System.out.println("Field = " + field.toString());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

程序正常运行，输出如下结果：

Field = java.lang.Long basic.TestGetDeclaredField.size

在Java的反射中Field类和Method类的说明：要想使用反射，首先需要获得类对象所对应的Class类的类对象。一个Field对象对应的是一个反射类的属性（成员变量）信息。Field类中定义了一些方法，可以用来查询字段的类型以及设置或读取字段的值。Method类使得我们可以获得方法声明的完整信息。

基于以上信息分析代码如下：

Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0];
Field myCache = cache.getDeclaredField("cache");

获取到内部类和内部类中成员变量名为cache的属性信息。

java.lang.Integer$IntegerCache
static final java.lang.Integer[] java.lang.Integer$IntegerCache.cache

我们来看JDK中关于Integer内部类IntegerCache中属性cache的源码如下：

    /**
     * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
     * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
     *
     * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache
     * may be controlled by the -XX:AutoBoxCacheMax=<size> option.
     * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
     * may be set and saved in the private system properties in the
     * sun.misc.VM class.
     */

    private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);
        }

        private IntegerCache() {}
    }

Java中Integer对-127到128的整形数据是有缓存的，你这里通过反射缓存中的第133号数据（既整数5）赋值给了第132号数据（既整数4），所以4就会变成5来表示。在使用int数据计算时结果是正常的，但是在打印时由于做了装箱，int数据变成了Integer，这时会采用缓存，所以4就会打印出5来。

1、易百教程：http://www.yiibai.com/html/java/

2、Java机智的让1+1的结果变成3：http://www.tuicool.com/articles/nIzQJjb

3、segmentfault问题地址：https://segmentfault.com/q/1010000005732476