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JAVA面试题解惑系列(五)——传了值还是传了引用?

JAVA中的传递都是值传递吗?有没有引用传递呢? 在回答这两个问题前,让我们首先来看一段代码:

public class ParamTest {
// 初始值为0
protected int num = 0;

// 为方法参数重新赋值
public void change(int i) {
i = 5;
}

// 为方法参数重新赋值
public void change(ParamTest t) {
ParamTest tmp = new ParamTest();
tmp.num = 9;
t = tmp;
}

// 改变方法参数的值
public void add(int i) {
i += 10;
}

// 改变方法参数属性的值
public void add(ParamTest pt) {
pt.num += 20;
}

public static void main(String[] args) {
ParamTest t = new ParamTest();

System.out.println("参数--基本类型");
System.out.println("原有的值:" + t.num);
// 为基本类型参数重新赋值
t.change(t.num);
System.out.println("赋值之后:" + t.num);
// 为引用型参数重新赋值 t.change(t);
System.out.println("运算之后:" + t.num);

System.out.println();

t = new ParamTest();
System.out.println("参数--引用类型");
System.out.println("原有的值:" + t.num);
// 改变基本类型参数的值 t.add(t.num);
System.out.println("赋引用后:" + t.num);
// 改变引用类型参数所指向对象的属性值
t.add(t);
System.out.println("改属性后:" + t.num);
}
}

这段代码的运行结果如下:

参数--基本类型
原有的值:0
赋值之后:0
运算之后:0

参数--引用类型
原有的值:0
赋引用后:0
改属性后:20

从上面这个直观的结果中我们很容易得出如下结论:

1. 对于基本类型,在方法体内对方法参数进行重新赋值,并不会改变原有变量的值。
2. 对于引用类型,在方法体内对方法参数进行重新赋予引用,并不会改变原有变量所持有的引用。
3. 方法体内对参数进行运算,不影响原有变量的值。
4. 方法体内对参数所指向对象的属性进行运算,将改变原有变量所指向对象的属性值。

上面总结出来的不过是我们所看到的表面现象。那么,为什么会出现这样的现象呢?这就要说到值传递和引用传递的概念了。这个问题向来是颇有争议的。 大家都知道,在JAVA中变量有以下两种:

1. 基本类型变量,包括char、byte、short、int、long、float、double、boolean。
2. 引用类型变量,包括类、接口、数组(基本类型数组和对象数组)。

当基本类型的变量被当作参数传递给方法时,JAVA虚拟机所做的工作是把这个值拷贝了一份,然后把拷贝后的值传递到了方法的内部。因此在上面的例子中,我们回头来看看这个方法:

// 为方法参数重新赋值
public void change(int i) { i = 5; }

在这个方法被调用时,变量i和ParamTest型对象t的属性num具有相同的值,却是两个不同变量。变量i是由 JAVA虚拟机创建的作用域在change(int i)方法内的局部变量,在这个方法执行完毕后,它的生命周期就结束了。在JAVA虚拟机中,它们是以类似如下的方式存储的:

[图缺失]

很明显,在基本类型被作为参数传递给方式时,是值传递,在整个过程中根本没有牵扯到引用这个概念。这也是大家所公认的。对于布尔型变量当然也是如此,请看下面的例子:

public class BooleanTest {
// 布尔型值
boolean bool = true;

// 为布尔型参数重新赋值
public void change(boolean b) {
b = false;
}

// 对布尔型参数进行运算
public void calculate(boolean b) {
b = b && false;
// 为了方便对比,将运算结果输出
System.out.println("b运算后的值:" + b);
}

public static void main(String[] args) {
BooleanTest t = new BooleanTest();

System.out.println("参数--布尔型");
System.out.println("原有的值:" + t.bool);
// 为布尔型参数重新赋值
t.change(t.bool);
System.out.println("赋值之后:" + t.bool);

// 改变布尔型参数的值
t.calculate(t.bool);
System.out.println("运算之后:" + t.bool);
}
}

输出结果如下:

参数--布尔型
原有的值:true
赋值之后:true
b运算后的值:false
运算之后:true

那么当引用型变量被当作参数传递给方法时JAVA虚拟机又是怎样处理的呢?同样,它会拷贝一份这个变量所持有的引用,然后把它传递给JAVA虚拟机为方法创建的局部变量,从而这两个变量指向了同一个对象。在篇首所举的示例中,ParamTest类型变量t和局部变量pt在JAVA虚拟机中是以如下的方式存储的:

[图缺失]

有一种说法是当一个对象或引用类型变量被当作参数传递时,也是值传递,这个值就是对象的引用,因此JAVA 中只有值传递,没有引用传递。还有一种说法是引用可以看作是对象的别名,当对象被当作参数传递给方法时,传递的是对象的引用,因此是引用传递。这两种观点各有支持者,但是前一种观点被绝大多数人所接受, 其中有《Core Java》一书的作者,以及JAVA的创造者James Gosling,而《Thinking in Java》一书的作者 Bruce Eckel则站在了中立的立场上。 我个人认为值传递中的值指的是基本类型的数值,即使对于布尔型,虽然它的表现形式为true和false,但是在栈中,它仍然是以数值形式保存的,即0表示false,其它数值表示true。而引用是我们用来操作对象的工具,它 包含了对象在堆中保存地址的信息。即使在被作为参数传递给方法时,实际上传递的是它的拷贝,但那仍是引用。因此,用引用传递来区别与值传递,概念上更加清晰。 最后我们得出如下的结论:

1. 基本类型和基本类型变量被当作参数传递给方法时,是值传递。在方法实体中,无法给原变量重新赋值,也无法改变它的值。
2. 对象和引用型变量被当作参数传递给方法时,在方法实体中,无法给原变量重新赋值,但是可以改变它所指向对象的属性。

至于到底它是值传递还是引用传递,这并不重要,重要的是我们要清楚当一个引用被作为参数传递给一个方法时,在这个方法体内会发生什么。

作者:臧圩人(zangweiren)
来源:http://zangweiren.javaeye.com

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