【原創】JAVA中使人眼花撩亂的數字魔法

五月的深圳空氣中瀰漫起初夏的味道，淡淡的，暖暖的。春日裏不太張揚的陽光也摻入這股氣息...(煙哥好文采！)
這天，煙哥愉快的喝着霸氣芝士莓莓莓。一邊東張西望，尋找着能夠裝13的機會。一切正以下面這張圖這樣

這時，小劉出現了！沒錯，就是那個你們期待的小劉出現了！她拿着一本《XXXjava筆試指南》來找煙哥。
只見小劉嫺熟的打開這本書，望着整本書滿滿的筆記，煙哥不由猜想道:"小劉如此熱衷於學習，必定仍是單身。"想到這裏，煙哥不由更有回答的動力了(沒錯，我就是這種人！)。

緩存問題

小劉翻到某一頁後，指出下面這樣一道題

public static void main(String[] args){
 Integer a = 50;
 Integer b = 50;
 Integer c = 150;
 Integer d = 150;
 System.out.println(a==b);
 System.out.println(c==d);
}

輸出結果爲

true
false

而後詢問煙哥具體原因。
煙哥看完之後，心裏正(wei)直(suo)的笑了笑，內心想道:"這不是幾年前的老題目了麼，怎麼如今還在考！"
煙哥回答道:"其實很簡單，原理是下面這樣滴！"
JAVA編譯器編譯Integer a = 50的時候,被翻譯成-> Integer a = Integer.valueOf(50);
而valueOf的源碼是下面這樣的

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

看到了嘛，Integer內部有一個IntegerCache緩存。對於值範圍在-128到127之間的數，會進行緩存。所以a和b範圍在-128到127之間，因此指向的是同一個對象，因此判斷結果是true。而c和d在128以外，因此每次都是返回一個新對象，因此判斷結果是false。
聽到這裏，小劉彷佛很滿意的準備打道回府。
"不行，怎麼能這樣讓小劉離開。我得多和小劉說說話！"
因而，煙哥說道:"小劉阿，其實java筆試裏關於數值方面的陷阱，能夠玩出不少花樣，你瞭解多少？"
很天然的，小劉的表情是下面這樣的

越界問題

煙哥說道:"這樣吧，先問你一個問題。Math.abs(Integer.MIN_VALUE))的結果是正數仍是負數?"
小劉:"Math.abs是絕對值運算，結果應該是正數吧。"
煙哥:"不對，仍是負數。Integer的範圍爲-2147483648~2147483647。不過咱們先來看一眼abs函數的源碼，以下所示"

public static int abs(int a) {
    return (a < 0) ? -a : a;
}

煙哥:"看了源碼，其實很明顯，絕對值運算的原理是判斷這個數是否大於零，若是小於零則取負值。OK，回到咱們題目。Integer.MIN_VALUE，它的十六進制表示是 0x80000000。其符號位爲1，其他全部的位都是0。取負數(反碼+1)則爲 0x7fffffff+1，也就是 0x80000000。你會發現對Integer.MIN_VALUE取負值仍是自己。所以，結果仍是負數。"
小劉:"那你這套理論對Long、Short、Byte都成立麼?"
煙哥:"是的，都是成立的，原理都同樣。你能夠回去測試一下以下代碼"

Short num =(short)Math.abs(Short.MIN_VALUE));
System.out.println(num);

小劉望着這些代碼，陷入了思考...
忽然，小劉回答道:"好像，以前我有看到一個題目是這樣的。是否存在一個數i，可使得i+1<i，這樣看來，這個i就是Integer.MAX_VALUE，由於加完1就溢出了變爲負值了。"
聽小劉說道這裏，煙哥換了一個角度問:"是否存在一個數，知足i != 0 && i == -i"
小劉想了下，機智的回答道:"其實仍是Integer.MIN_VALUE，緣由你剛纔說過了！"
唉，沒想到小劉領悟如此的快！

浮點奧祕

煙哥感慨小劉領悟速度的同時，加大難度問道:"是否存在一個數，知足i==i+1？"
小劉忽然懵了，答道:"好像..彷佛..應該一個數永遠不會等於本身加一。"
看見小劉懵圈的眼神，煙哥只見本身裝13的目的已經達到，便再也不賣關子...
煙哥回答道:"有沒聽過一句話，無窮大加一個常數仍是無窮大！因此，下面的例子輸出爲true"

double i = Double.POSITIVE_INFINITY;
System.out.println(i == i+1);

小劉反懟煙哥，說道:"其實，無窮大減去一個常數也是無窮大。因此下面例子也是輸出爲true，並且無窮小也有相似的特性。"

double i = Double.POSITIVE_INFINITY;
System.out.println(i == i-1);

煙哥滿意的點了點頭，感慨小劉成長真快！
忽然，靈光一閃，煙哥補充道:"你知不知道有一個數能夠知足i!=i？"
小劉再次陷入了深思...嘴裏嘟囔道:"奇怪，還有一個數能夠本身不等於本身麼?"
望着小劉愁眉苦臉的眼神 ，煙哥答道:"對，有一個不是數值的值，它就是NaN，翻譯過來就是(Not a Number)，所以下面的輸出是爲true！"

double i = Double.NaN;
System.out.println(i != i);

結局

在煙哥一陣裝13後，決定暴露本身的本性。問道:"小劉，你有對象了麼?"
小劉答道:"煙哥，你是個好人，然而我已經有對象了！"
"Boom！"
(本文完！)