Java中的参数传递，到底是值传递还是引用传递？

Posted 2022-07-28 Firm陈

1、Java中的参数传递，到底是值传递还是引用传递？
结论：Java只有值传递，没有引用传递！

错误理解一：值传递和引用传递，区分的条件是传递的内容，如果是个值，就是值传递。如果是个引用，就是引用传递。
错误理解二：Java是引用传递。
错误理解三：传递的参数如果是普通类型，那就是值传递，如果是对象，那就是引用传递。

2、实参与形参
我们都知道，在Java中定义方法的时候是可以定义参数的。比如Java中的main方法，public static void main(String[] args)，这里面的args就是参数。参数在程序语言中分为形式参数和实际参数。

形式参数：是在定义函数名和函数体的时候使用的参数,目的是用来接收调用该函数时传入的参数。
实际参数：在调用有参函数时，主调函数和被调函数之间有数据传递关系。在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数称为“实际参数”。

简单举个例子：

实际参数是调用有参方法的时候真正传递的内容，而形式参数是用于接收实参内容的参数。

3、基本类型与引用类型

int num = 10;
String str = "hello";

如图所示，num 是基本类型，值就直接保存在变量中。而 str是引用类型，变量中保存的只是实际对象的地址。一般称这种变量为 “引用”，引用指向实际对象，实际对象中保存着内容。

4、赋值运算符“=”的作用

num = 20;
str = "java";

对于基本类型 num，赋值运算符会直接改变变量的值，原来的值被覆盖掉。
对于引用类型 str，赋值运算符会改变引用中所保存的地址，原来的地址被覆盖掉。但是原来的对象不会被改变（重要）。
如上图所示，“hello” 字符串对象没有被改变。（没有被任何引用所指向的对象是垃圾，会被垃圾回收器GC回收）

5、值传递与引用传递
上面提到了，当我们调用一个有参函数的时候，会把实际参数传递给形式参数。但是，在程序语言中，这个传递过程中传递的两种情况，即值传递和引用传递。我们来看下程序语言中是如何定义和区分值传递和引用传递的

值传递（pass by value）是指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。
引用传递（pass by reference）是指在调用函数时将实际参数的地址直接传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。

• 值传递：将参数复制一份，修改形参不会对实参造成影响
• 引用传递：将实参的地址传递给形参，修改形参也就是在修改实参

我们来测试几段代码：

上面的代码中，我们在 pass 方法中修改了参数 j 的值，然后分别在 pass 方法和 main 方法中打印参数的值。输出结果如下：

print in pass , j is 20
print in main , i is 10

可见，pass 方法内部对 name 的值的修改并没有改变实际参数 i 的值。那么，按照上面的定义，有人得到结论：Java 的方法传递是值传递。

但是，很快就有人提出质疑了（哈哈，所以，不要轻易下结论咯。）。然后，他们会给出以下代码：

同样是一个 pass 方法，同样是在 pass 方法内修改参数的值。输出结果如下：

print in pass , Username='Tom', sex='man'
print in main , Username='Tom', sex='man'

经过 pass 方法执行后，实参的值竟然被改变了，那按照上面的引用传递的定义，实际参数的值被改变了，这不就是引用传递了么。于是，根据上面的两段代码，有人得出一个新的结论：Java 的方法中，在传递普通类型的时候是值传递，在传递对象类型的时候是引用传递。但是，这种表述仍然是错误的。不信你看下面这个参数类型为引用类型的参数传递：

print in pass , Tom
print in main , Mr.Q

那么，问题来了。String是引用类型，new String(“Mr.Q”)在堆上创建了对象，name指向了Mr.Q的引用。那按照上面来说，应该是引用传递了，输出的结果应该pass和main是相同的，可是，为什么会不同呢？
这又作何解释呢？同样传递了一个对象，但是原始参数的值并没有被修改，难道传递对象又变成值传递了？
其实，是传递的地址值发生了改变

String类型在值传递和引用传递问题中比较特殊，为什么说特殊呢，因为对于一些常量字符串的创建，只要判断对象在堆中不存在，便会创建一个新的，如果是创建新对象，那么引用地址都会变。我们可以通过一个简单的例子来解释下：

a是：hello --- b是：你好

String a = “hello”; 在 String 池中检查并创建一个常量：“hello”，给 a 分配一个栈内存，在此存储常量 hello 的地址。
String b= a; 给 b 分配一个栈内存，在此存储常量 hello 的地址。相当于 a 把自己持有的地址，复制给了 b。

b = “你好”; 在 String 池中检查是否有 “你好” 的常量。

• 如果有，将 b 的地址指向 “你好” 的地址。
• 如果 String 池中没有 “你好” 常量，在堆内存中创建 “你好” 常量，并将 b 地址指向 “你好”。
  
  我们再来看一个反例，来验证 “Java中参数传递 没有引用传递”

public class Test 

    public static void main(String[] args) 
        // TODO Auto-generated method stub
        Student s1 = new Student("小张");
        Student s2 = new Student("小李");
        Test.swap(s1, s2);
        System.out.println("s1:" + s1.getName());
        System.out.println("s2:" + s2.getName());
    

    public static void swap(Student x, Student y) 
        Student temp = x;
        x = y;
        y = temp;
        System.out.println("x:" + x.getName());
        System.out.println("y:" + y.getName());
    

结果：

x：小李
y：小张
s1：小张
s2：小李

方法并没有改变存储在变量 s1 和 s2 中的对象引用。swap 方法的参数 x 和 y 被初始化为两个对象引用的拷贝，这个方法交换的是这两个拷贝。

6、Java中的值传递
值传递和引用传递之前的区别到底是什么？

两者的最主要区别就是是直接传递的，还是传递的是一个副本
这里我们来举一个形象的例子。再来深入理解一下传值调用和传引用调用：

• 你有一把钥匙，当你的朋友想要去你家的时候，如果你直接把你的钥匙给他了，这就是引用传递。
• 这种情况下，如果他对这把钥匙做了什么事情，比如他在钥匙上刻下了自己名字，那么这把钥匙还给你的时候，你自己的钥匙上也会多出他刻的名字。
• 你有一把钥匙，当你的朋友想要去你家的时候，你复刻了一把新钥匙给他，自己的还在自己手里，这就是值传递。
• 这种情况下，他对这把钥匙做什么都不会影响你手里的这把钥匙。

那我们再说回到这段代码中：

print in pass , Username='Tom', sex='man'
print in main , Username='Tom', sex='man'

看看在调用中，到底发生了什么？

在参数传递的过程中，实际参数的地址0x666被拷贝给了形参。这个过程其实就是值传递(这个值，理解为引用的地址)，只不过传递的值得内容是对象的应用。

那为什么我们改了user中的属性的值，却对原来的user产生了影响呢？

其实，这个过程就好像是：你复制了一把你家里的钥匙给到你的朋友，他拿到钥匙以后，并没有在这把钥匙上做任何改动，而是通过钥匙打开了你家里的房门，进到屋里，把你家的电视给砸了。

这个过程，对你手里的钥匙来说，是没有影响的，但是你的钥匙对应的房子里面的内容却是被人改动了。

也就是说，Java对象的传递，是通过复制的方式把引用关系传递了，如果我们没有改引用关系，而是找到引用的地址，把里面的内容改了，是会对调用方有影响的，因为大家指向的是同一个共享对象。

那么，如果我们改动一下pass方法的内容：

上面的代码中，我们在pass方法中，重新new了一个user对象，并改变了他的值，输出结果如下：

print in pass , Username='Tom'
print in main , Username='Mr.Q'

也就是说，我把我的钥匙复制给了我的朋友，但是我立马换了我家的锁。因为一new就会在堆上开辟新空间，地址就发生了改变，此时的user不再指向0x666了，理解为我换锁了，朋友当然进不了我家，砸不了电视了。所以此时在pass方法中修改name，不会对我家造成任何影响。

上面这种传递是什么传递？肯定不是引用传递，如果是引用传递的话，在user = new User()的时候，实际参数的引用也应该改为指向0x999，但是实际上并没有。

通过概念我们也能知道，这里是把实际参数的引用的地址复制了一份，传递给了形式参数。所以，上面的参数其实是值传递，把实参对象引用的地址当做值传递给了形式参数。

所以，值传递和引用传递的区别并不是传递的内容，而是实参到底有没有被复制一份给形参。

在判断实参内容有没有受影响的时候，要看传的的是什么，如果你传递的是个地址，那么就看这个地址的变化会不会有影响，而不是看地址指向的对象的变化。

所以说，Java 中其实还是值传递，只不过对于对象参数，值的内容是对象的引用。

总结
无论是值传递还是引用传递，其实都是一种求值策略 ()。在求值策略中，还有一种叫做按共享传递 (call by sharing)。其实 Java 中的参数传递严格意义上说应该是按共享传递。

按共享传递，是指在调用函数时，传递给函数的是实参的地址的拷贝（如果实参在栈中，则直接拷贝该值）。

在函数内部对参数进行操作时，需要先拷贝的地址寻找到具体的值，再进行操作。

如果该值在栈中，那么因为是直接拷贝的值，所以函数内部对参数进行操作不会对外部变量产生影响。

如果原来拷贝的是原值在堆中的地址，那么需要先根据该地址找到堆中对应的位置，再进行操作。因为传递的是地址的拷贝，所以函数内对值的操作对外部变量是可见的。

简单点说，Java 中的传递，是值传递，而这个值，实际上是对象的引用。

• 传递的值在栈中，直接拷贝一份值传递，改变的形参不会对实参造成影响
• 传递的值在栈中存放的是地址（引用），先根据栈中的地址找到在堆上的值，然后把地址拷贝一份（拷贝的地址是一个值），此时形参和实参指向堆上同一个地址，形参的修改导致了实参的改变。