java - 为什么他们甚至在被要求之前就持有这么多实例(33)？他们从哪里得到数字 16？

Question

当我在研究静态 block 时，我想看看它在 java 源代码中的用法。所以我提到了 java.math.BigInteger.java 。那里的静态 block 是这样的

/**
 * Initialize static constant array when class is loaded.
 */
private final static int MAX_CONSTANT = 16;
private static BigInteger posConst[] = new BigInteger[MAX_CONSTANT+1];
private static BigInteger negConst[] = new BigInteger[MAX_CONSTANT+1];
static {
    for (int i = 1; i <= MAX_CONSTANT; i++) {
        int[] magnitude = new int[1];
        magnitude[0] = i;
        posConst[i] = new BigInteger(magnitude,  1);
        negConst[i] = new BigInteger(magnitude, -1);
    }
}

static block code in code browser

由此我感觉到他们正在创建 33 个 BigInteger 实例并将其保存在 posConst 和 negConst 中。然后当人们在 BigInteger.java:valueOf 中调用 valueOf 时

如果值在 -16 到 16 之间，他们从 posConst 和 negConst 中获取并给出 .如果超出此范围，他们将创建新实例。

我可以理解，如果用户询问该列表中的一个，他们会持有实例以便随时提供。他们持有 33 个实例的依据或概率是多少。岂不是浪费内存。为什么不在用户询问时只创建那个特定实例。

我无法理解在这种逻辑中取得的权衡。请帮忙 。我在理解这段代码时出错了吗？如果是这样，请帮助。

Answer 1

这实际上是为了节省内存(以及创建对象所花费的时间)。使用 BigIntegers 的程序可能有相同数字的许多副本，通过仅存储 BigInteger(1) 的一个实例，您可以拥有数十万个对该数字的引用，但只需创建一个对象。

值得注意的是，静态初始化发生在引用类时，因此不使用 BigInteger 的程序不会存储此数组。在确实使用 BigInteger 的程序中，最坏的情况是您存储了 33 个不必要的对象，但在最好的情况下，您只需引用这些常量就可以节省数千个对象的创建和存储。

这叫做 Flyweight Pattern .

现在，为什么要存储这些特定常量，而不是程序中使用的确切对象？后者需要将程序中使用的每个 BigInteger 存储在哈希表中，并在每次创建新的 BigInteger 时检查该表，这在内存和计算时间方面比现有解决方案要昂贵得多。您还必须担心表的并发修改，因此也会涉及锁定。简而言之，内存程序中使用的确切对象的成本太高，无法默认完成。一些在 -16 到 16 范围之外重复使用大量 BigIntegers 的程序将自己实现这一点。

小数字通常在程序中出现的频率更高，这就是选择这些特定值进行内存的原因。