理解Java中的引用傳遞和值傳遞

關於Java傳參時是引用傳遞還是值傳遞，是一個討論比較多的話題，
有說Java中只有值傳遞，也有些地方說引用傳遞和值傳遞都存在，本篇記錄思考過程，不保證正確性，

感興趣的同學一起討論。

 

1.基本類型和引用類型在內存中的保存

Java中數據類型分為兩大類，基本類型和對象類型。相應的，變量也有兩種類型：基本類型和引用類型。
基本類型的變量保存原始值，即它代表的值就是數值本身；
而引用類型的變量保存引用值，"引用值"指向內存空間的地址，代表了某個對象的引用，而不是對象本身，
對象本身存放在這個引用值所表示的地址的位置。

基本類型包括：byte,short,int,long,char,float,double,Boolean,returnAddress，
引用類型包括：類類型，接口類型和數組。

相應的，變量也有兩種類型：基本類型和引用類型。

2.變量的基本類型和引用類型的區別

基本數據類型在聲明時系統就給它分配空間:

int a; 
a=10;//正確，因為聲明a時就分配了空間 

引用則不同，它聲明時只給變量分配了引用空間，而不分配數據空間:

Date date;
//執行實例化，開辟數據空間存放Date對象，然后把空間的首地址傳給today變量  
//date=new Date();
//如果注釋掉上一步操作
//The local variable date may not have been initialized
//也就是說對象的數據空間沒有分配
date.getDate();

　　

看一下下面的初始化過程，注意"引用"也是占用空間的，一個空Object對象的引用大小大概是4byte：

Date a,b; //在內存開辟兩個引用空間 
a = new Date();//開辟存儲Date對象的數據空間，並把該空間的首地址賦給a 
b = a; //將a存儲空間中的地址寫到b的存儲空間中

3.引用傳遞和值傳遞

這里要用實際參數和形式參數的概念來幫助理解，

值傳遞：

方法調用時，實際參數把它的值傳遞給對應的形式參數，函數接收的是原始值的一個copy，此時內存中存在兩個相等的基本類型，即實際參數和形式參數，后面方法中的操作都是對形參這個值的修改，不影響實際參數的值。

引用傳遞：

也稱為傳地址。方法調用時，實際參數的引用(地址，而不是參數的值)被傳遞給方法中相對應的形式參數，函數接收的是原始值的內存地址；
在方法執行中，形參和實參內容相同，指向同一塊內存地址，方法執行中對引用的操作將會影響到實際對象。

看一個例子：

class MyObj{
	public int b=99;
}

分別傳參int和對象類型：

public class ReferencePkValue2 {
	
	public static void main(String[] args) {  
		ReferencePkValue2 t = new ReferencePkValue2();  
		int a=99;  
		t.test1(a);//這里傳遞的參數a就是按值傳遞  
		System.out.println(a);
		
		MyObj obj=new MyObj();  
		t.test2(obj);//這里傳遞的參數obj就是引用傳遞
		System.out.println(obj.b);
	}  
	
	public void test1(int a){  
		a=a++;
		System.out.println(a);
		}  
	
	public void test2(MyObj obj){  
		obj.b=100;
		System.out.println(obj.b);
		} 
}

輸出是：
99         
99            
100          
100           

可以看到，int值沒有發生變化，但是在test2方法中對obj類做的修改影響了obj這個對象。

這里要特殊考慮String，以及Integer、Double等幾個基本類型包裝類，它們都是immutable類型，
因為沒有提供自身修改的函數，每次操作都是新生成一個對象，所以要特殊對待，可以認為是和基本數據類型相似，傳值操作。

看下面的例子：

 

public class ReferencePkValue1 {
	public static void main(String[] args){
		ReferencePkValue1 pk=new ReferencePkValue1();
		//String類似基本類型，值傳遞，不會改變實際參數的值
		String test1="Hello";
		pk.change(test1);
		System.out.println(test1);
		
		//StringBuffer和StringBuilder等是引用傳遞
		StringBuffer test2=new StringBuffer("Hello");
		pk.change(test2);
		
		System.out.println(test2.toString());
	}
	
	public void change(String str){
		str=str+"world";
	}
	
	public void change(StringBuffer str){
		str.append("world");
	}
}

輸出是：
Hello        
Helloworld             
對String和StringBuffer的操作產生了不同的結果。

4.結論

結合上面的分析，關於值傳遞和引用傳遞可以得出這樣的結論：

（1）基本數據類型傳值，對形參的修改不會影響實參；
（2）引用類型傳引用，形參和實參指向同一個內存地址（同一個對象），所以對參數的修改會影響到實際的對象；
（3）String, Integer, Double等immutable的類型特殊處理，可以理解為傳值，最后的操作不會修改實參對象。