作者:SexyCode
來源:https://blog.csdn.net/hzy38324/article/details/77854412
在開始看我畫小狗之前,咱們先來看道很簡單的題目:
下面程序的輸出是什麼?
如果你的回答是「小強」,好,恭喜你答對了。下面我們改一下代碼:
是的,我只是在changeName方法裡面加了一句代碼
這一次的輸出又是什麼呢?
- A旺財
- B小強
答案是 A旺財,changeName方法並沒有把myDog的名稱改了。如果你答錯了,沒關係,我要開始畫小狗了,畫完你就明白了;如果你答對了,但不太明白其中的原因,那我畫的小狗也肯定能幫到你。
myDog是什麼
首先你要搞懂,代碼里的變量myDog是什麼?myDog真的就是一隻狗嗎?不!不是!myDog只是一條遛狗用的狗繩!
換句話說說,myDog並不是new出來的放在堆中的對象(object)!myDog只是一個指向這個對象實例的引用(reference)!如果你對Java的運行時數據區域足夠了解,應該知道,這個引用是放在虛擬機棧上的。
參數傳遞
現在你知道了,myDog只是一條繩子,但這似乎並不能解釋為什麼changeName方法沒有把myDog的名稱改為「小強」,因為按照現有的理解,dog = new Dog(),就是把我的狗繩綁到另一隻小狗身上,然後給這隻小狗起名為「小強」,就像這樣:
可事實是,myDog還是叫旺財,這是為什麼?
問題就出在方法調用上,當我執行changeName(myDog)這一行代碼時,myDog這條狗繩,被複製了一份,而傳入到changeName方法裡的那條狗繩(dog),就是複製出來的那一條,就像這樣:
接著執行dog= new Dog(),這一行代碼,就是把複製出來的那一條狗繩,從myDog解綁,重新綁到new出來的那隻小狗上,也就是後來被起名為「小強」的小狗:
而myDog還是綁在旺財身上,這也就解釋了,為什麼執行完方法出來,myDog.getName()還是旺財。而在第一段代碼裡面,我們沒有執行dog= new Dog(),也就沒有改變dog所綁的小狗,dog還是綁在旺財身上,因此dog.setName(「小強」) 就把旺財的名字改成小強了。
string的例子
我們再來看一個例子:
如果你弄懂了上面那個例子,那麼這裡應該不難理解,changeString方法裡,只是將新複製出來的引用str,指向另外一個字符串常量對象「bbb」,方法體外面的str並不受影響,還是指向字符串常量「aaa」,因此最終列印的還是aaa.
int的例子
上面提到的都是對象,下面看一個基本數據類型的例子
對於基本數據類型,他們沒有引用,但是不要忘了,調用函數時,複製的動作還是會做的,執行changeInt(i)時,會將 i 複製到一個新的int上,傳給changeInt方法,因此不管changeInt內部對入參做了什麼,外面的 i 都不會受影響。最後列印出來的還是1.
值傳遞和引用傳遞
上面提到的參數傳遞過程中的複製操作,說白了,就是 = 操作。把上面那個int例子,做一下方法內聯,其實就是這樣:
對於基本數據類型,= 操作將右邊的變量(R_VALUE)完整的複製給左邊的變量(L_VALUE),而對於對象,準確的說,應該是指向對象的引用(就像上面說的myDog),= 操作同樣也是將右邊的引用完整的複製給左邊的引用,兩者指向同一個對象實例。
這個 = 操作,是值傳遞和引用傳遞的根本差別,這也導致了值傳遞和引用傳遞有以下直觀上的差別:
- 如果參數是值傳遞,那麼調用者(方法體外部)和被調用者(方法體內部)用的是兩個不同的變量,方法體裡面對變量的改動不會影響方法體外面的變量。而之所以在Java可以在方法體內部改變方法體外部的對象,是因為方法體內部拿到了對象的引用,但是這個引用是和方法體外部的引用屬於兩個不同的引用的,方法體內部的引用指向別的對象,不會導致方法體外部的引用也指向別的對象。
- 如果參數是引用傳遞,那麼調用者(方法體外部)和被調用者(方法體內部)用的是兩個相同的變量,方法體裡面對變量的改動會影響方法體外面的變量。
Java的變量都不是對象
通過上面的講解,你也知道了一個很重要的點:Java裡面的變量,要麼是基本數據類型,要麼是指向對象實例的引用類型(狗繩),絕對不會是一個對象(狗)。
狗繩和垃圾回收
弄懂了myDog只是一條狗繩(引用),也有助於我們理解Java的垃圾回收機制,我在另一篇文章里提到過,一旦JVM發現一個對象跟GC Roots不可達時,這個對象就會被回收掉,看一下下面這段代碼:
現在我們知道,dog=null就等於是把狗繩給咔嚓減掉了,這樣狗就跑了,變成流浪狗了,就像Java中的對象被當做垃圾回收了一樣:
接著再來看一下交叉引用的例子:
如果JVM採用的是引用計數法,那麼狗2原先被dog2和dog1.son兩個變量引用這,執行完dog2 = null之後,還被dog1.son引用,狗2是不會被回收的。
但是如果使用可達性分析法,我們就會發現,這兩隻狗和這個世界已經沒有關聯了,儘管他們倆還是父子關係,JVM對於這種互相引用,但是和GC ROOTS已經沒有關聯的對象,照樣會進行回收。
引用傳遞的替代方法
引用傳遞有兩個好處:
- 引用傳遞可以避免調用方法時進行拷貝,尤其是當方法的入參是個大對象時,拷貝會耗費大量的時間和空間,當然,這一點Java已經巧妙地解決了,因為對於對象,拷貝的只是它的引用而已;
- 引用傳遞可以對外面的對象進行修改,這也是很多語言支持引用傳遞的原因。
那麼,在Java,要怎麼實現「對外面的對象進行修改」類似的功能呢?
答案是使用返回值,類似這樣:
當然,如果你只是對一個對象進行修改,然後返回這個對象的新的版本,那麼可以考慮把這個方法挪到這個對象裡面去,就像這樣:
還有,如果你是需要返回多個值,不使用引用傳遞,要如何實現?
答案是返回一個對象,比如你想修改一個地方的經度和緯度,那麼與其傳入log和lat兩個變量,不如把他們封裝到Point對象裡面去。
以上,希望對你有所幫助。
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