秒懂Java为什么只有值传递
在Java语言中,数据类型分为基本数据类型和引用数据类型。
基本数据类型(如int
、double
、char
等)的值直接保存在栈上。这些类型的变量在栈内存中有固定的大小,并且值是直接存储在这些变量中的,数据的传递为值传递,这个好理解。以下以引用数据类型来讲解。
引用和实例化对象
比如new一个对象的代码:等号左边的person
为引用;等号的右边new Person()
为实例化对象。
Person person = new Person();
引用 = 实例化对象
引用
和实例化对象
在内存中,分别保存在栈
和堆
中。引用会保存着实例化对象的地址,从而可以通过引用来获取到具体的实例化对象保存在哪里。
关系如图:
值传递和引用传递
顾名思义,值传递是把“值”传递到方法中,而引用传递是把“引用”传递到方法中。
在Java 的参数传递方式中,只有值传递。对于引用对象也是值传递,而这个值
是引用的值(即堆地址或句柄)
被拷贝传递到方法中。
文字太抽象了,看图和代码:
对比两者
值传递
源引用地址:0x0a --> 对象地址:0x10
传递时:新引用地址:0x0b --> 对象地址:0x10
引用传递
源引用地址:0x0a --> 对象地址:0x10
传递时:方法中仍是引用地址:0x0a --> 对象地址:0x10
值传递:是复制一份“引用”传给方法的形参,person
和 person2
是两个不同的栈内存地址(如 0x0a
和0x0b
)
引用传递:是将实参的引用直接传给方法的形参,person
和 person2
实际共享了相同的栈内存地址(如 0x0a
)
两者有着本质的区别!对比两者的行为和带来的影响。
对比示意图
行为 | 值传递(Java 的实际行为) | 引用传递(假设机制) |
---|---|---|
方法参数接收到的值 | 引用地址的副本(如 0x0b ) |
原始引用地址本身(如 0x0a ) |
引用的改变影响范围 | 改变方法内的引用指向,不影响原始引用 | 改变引用指向会影响原始引用 |
对象属性的修改 | 通过引用修改对象属性,会影响原始对象 | 通过引用修改对象属性,会影响原始对象 |
代码验证
测试代码:测试引用的改变影响范围和对象属性的修改
public class ValuePassDemo {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.setAge(18);
person.setName("Denny");
// 初始值
System.out.println("地址:"+ Integer.toHexString(person.hashCode()) + ">>>" + person);
modifyReference(person);
// 是否会被上一个方法修改值
System.out.println("地址:"+ Integer.toHexString(person.hashCode()) + ">>>" + person);
modifyReference2(person);
// 是否会被上一个方法修改值
System.out.println("地址:"+ Integer.toHexString(person.hashCode()) + ">>>" + person);
}
/**
* 形参和实参引用指向的实例化对象是同一个
* 实例化对象的值被任意一边修改时,都会改变
*/
public static void modifyReference(Person person2) {
person2.setAge(28);
person2.setName("Jack");
System.out.println("地址:"+ Integer.toHexString(person2.hashCode()) + ">>>" + person2);
}
/**
* 如果是引用传递,
* 那实参引用 person 等于形参引用 person2,
* 那么引用 person2 的指向被改变的话,形参引用 person也会指向新的实例化对象
* 如果不成立,那就是值传递,引用person2 只是引用person的拷贝,而非本身给了它
*/
public static void modifyReference2(Person person2) {
person2 = new Person();
person2.setAge(20);
person2.setName("apple");
System.out.println("地址:"+ Integer.toHexString(person2.hashCode()) + ">>>" + person2);
}
}
测试结果:
方法内部修改引用的指向
调用modifyReference2
方法,会给形参变量赋一个新的实例化对象的情况,
如果是值传递,形参和实参分别指向不同的实例化对象,如图:
如果是引用传递,形参和实参都指向相同的实例化对象,而原来的实例化对象就没有引用指向。
如图:
原来的实例化对象没有引用指向,会导致内存泄漏,用C++的语言描述:按引用传递时,并且在方法内修改引用指向新new的对象时,需要手动释放内存。
void myFunction(Person* obj)
是按值传递。void myFunction(Person*& obj)
是引用传递。
void myFunctionWithReference(Person*& obj) {
delete obj; // 先释放原对象的内存
obj = new Person(20); // 重新分配新的对象,并让 obj 指向它
}
为什么Java只有值传递
个人觉得Java 选择只有值传递的参数传递机制(pass-by-value)目的应该包含:内存安全性、简化内存管理、保持语言行为一致性和语言简单易用。
这也是Java语言的优点,弱化对内存操作的概念,让这门语言更加简洁易用;同时这也是Java语言的缺点,降低了灵活性,无法直接通过方法修改引用变量的指向。