Java中的引用传递和值传递

Posted 2020-11-01 奔跑在梦想的道路上

　　1.基本类型和引用类型在内存中的保存
　　Java中数据类型分为两大类，基本类型和对象类型。相应的，变量也有两种类型：基本类型和引用类型。
　　基本类型的变量保存原始值，即它代表的值就是数值本身；而引用类型的变量保存引用值，"引用值"指向内存空间的地址，代表了某个对象的引用，而不是对象本身，对象本身存放在这个引用值所表示的地址的空间里。
　　Java的内存空间主要包括5部分：栈区，堆区，静态变量或常量存放区，方法区，本地（native）方法栈。以一个引用类型的变量为例，"引用值"为堆区内的一个地址，"引用值"保存在栈区中；堆区内"引用值"所指向的地址空间里存储对象的属性。栈区跟着调用它的线程的声明周期走，堆区的"引用值"不再被栈区指向时，会被GC回收。    
　　基本类型包括8个：byte,short,int,long,char,float,double,boolean。
　　引用类型包括：类类型，接口类型和数组。
　　相应的，变量也有两种类型：基本类型和引用类型。

　　2.变量的基本类型和引用类型的区别
　　基本数据类型在声明时系统就给它分配空间：

int a;
a=10;//正确，因为声明a时就分配了空间

 　　引用则不同，它声明时只给变量分配了引用空间，而不分配数据空间：　

Date date;//在栈内存开辟引用空间
date=new Date();//执行实例化，开辟数据空间存放Date对象，然后把空间的首地址传给date变量

 　　注意："引用"也是占用空间的，一个空Object对象的引用大小大概是4byte：

Date a,b; //在栈内存开辟两个引用空间
a = new Date();//在堆内存开辟存储Date对象的数据空间，并把该空间的首地址赋给a
b = a; //使b指向a存储空间中的地址，相当于B和a共同指向堆内存中的一个存储空间

 　　3.值传递和引用传递
　　这里要用实际参数和形式参数的概念来帮助理解，
　　（1）值传递：
　　方法调用时，实际参数把它的值传递给对应的形式参数，函数接收的是原始值的一个copy副本，此时内存中存在两个相等的基本类型，即实际参数和形式参数，后面方法中的操作都是对形参这个值的修改，不影响实际参数的值。
　　（2）引用传递：
　　也称为传地址。方法调用时，实际参数的引用(地址，而不是参数的值)被传递给方法中相对应的形式参数，函数接收的是原始值的内存地址；在方法执行中，形参和实参内容相同，指向同一块内存地址，方法执行中对引用的操作将会影响到实际对象。　　

package com.itszt.test4;
/**
 * 值传递和引用传递
 * 对象克隆
 */
public class ReferencePKValueTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        ReferencePKValueTest test = new ReferencePKValueTest();
        MyObj obj=new MyObj();
        int a=99;
        test.test1(a);
        System.out.println("未采取克隆方法-test2()执行前，对象中的属性值 a_ref = " + obj.getA());
        test.test2(obj);
        System.out.println("未采取克隆方法-test2()执行后，对象中的属性值 a_ref = " + obj.getA());
        System.out.println("-----------------------");
        int a_ref1 = obj.getA();
        System.out.println("采取克隆方法-克隆前，对象中的属性值 a_ref1 = " + a_ref1);
        Object objClone = obj.clone();
        if(objClone==null){
            return;
        }
        test.test2((MyObj)objClone);
        System.out.println("采取克隆方法-克隆后，对象中的属性值 a_ref1 = " + a_ref1);
    }
    private void test1(int a){
        a+=1;
        System.out.println("a_val = " + a);
    }
    private void test2(MyObj obj){
        int a = obj.getA();
        obj.setA(a+1);
        System.out.println("a_ref = " + a);
    }
}
class MyObj implements Cloneable{
    private int a=99;

    public int getA() {
        return a;
    }

    public void setA(int a) {
        this.a = a;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

　　代码执行后，控制台打印如下：

a_val = 100
未采取克隆方法-test2()执行前，对象中的属性值 a_ref = 99
a_ref = 99
未采取克隆方法-test2()执行后，对象中的属性值 a_ref = 100
-----------------------
采取克隆方法-克隆前，对象中的属性值 a_ref1 = 100
a_ref = 100
采取克隆方法-克隆后，对象中的属性值 a_ref1 = 100

 　　另外，我们还需要特殊考虑String，以及Integer、Double等几个基本类型包装类，它们都是immutable（不可改变的）类型，由于它们没有提供供自身修改的函数，每次操作都是新生成一个对象，所以要特殊对待，可以认为是和基本数据类型类似的传值操作。

package com.itszt.test4;
/**
 * 基本类型的包装类，以及String类在参数传递时与值传递类似
 */
public class ReferencePKValueTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        ReferencePKValueTest2 test2 = new ReferencePKValueTest2();
        //String类似基本类型的值传递，不会改变实际参数的值
        String string="Hello";
        test2.change(string);
        System.out.println(string);

        //StringBuffer和StringBuilder等是引用传递
        StringBuffer stringBuffer=new StringBuffer("Hello");
        test2.change(stringBuffer);
        System.out.println(stringBuffer.toString());
    }

    public void change(String str){
        str=str+"world";
    }
    public void change(StringBuffer str){
        str.append("world");
    }
}

 　　控制台打印如下：

Hello
Helloworld

 　　总的来说，关于值传递和引用传递，可以得出这样的结论：
　　（1）基本数据类型传值，对形参的修改不会影响实参；
　　（2）引用类型传引用，形参和实参指向同一个内存地址（同一个对象），所以对参数的修改会影响到实际的对象；如果要规避引用传递，可以采用克隆的方式；
　　（3）String, Integer, Double等immutable的类型特殊处理，可以理解为传值，最后的操作不会修改实参对象。