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Java 中的按值传递

水目沾 2019-02-17 22:14:00 阅读数:159 评论数:0 点赞数:0 收藏数:0

Java 中只有按值传递

    "Java 中只有按值传递",初看到这几个字有点不敢相信,无数次通过函数改变过对象,无数次跟同事说 Java 在传对象的时候是按引用传递。后来细细想想,之所以以为 Java 传对象是按引用传递是因为其中有很多概念都没理清楚,与 C++ 中的搞混了。从 C++ 转 Java 的时候将 C++ 中的知识点映射到 Java 没错,这有利于 C++ 转 Java 的人更快的学习 Java。但一旦映射错误就很容易形成固定思维。

    在 C++ 和 Java 中都有引用的概念,但他们完全不是同一个东西。Java 中的引用更类似 C++ 的指针,C++ 的引用在 Java 中并无对应概念。在 C++ 中有按值传递、按指针传递和按引用传递三种,而在 Java 中没有 C++ 引用和指针的概念,所以只有按值传递一说。

    为了更好的说明 Java 中只有按值传递,先来看看 Java 的数据类型,Java 的数据类型分为基本数据类型和引用类型,其中:

    1、基本类型包括 byte/short/int/long/float/double/char/boolean 八种,基本类型在内存中地址中保存的即本身的值,其一般都在栈上分配。

    2、引用类型指向一个对象,它与 C++ 的指针非常相似。但 C++ 的指针可以指向基本类型和类对象,而 Java 的引用只能指向类(枚举、接口等)对象。Java 中对象本身在堆上分配,而引用类型在栈上分配,其内存地址中保存的是对象在堆中的地址。两种类型在内存中的布局如下:

    上图可以一目了然的看出基本类型与引用类型的区别,基本类型数据即本身,引用类型仅仅是引用。来看下基本类型和引用类型在参数传递中所表现的不同的地方:

 1 class MyInteger {
 2     int value;
 3 }
 4
 5 public class TestReference {
 6
 7     public static void changeBasic(int arg) {
 8         arg = 2;
 9     }
10
11     public static void changeReference(MyInteger arg) {
12         arg.value = 2;
13     }
14
15     public static void main(String[] args) {
16
17         int basicTypeA = 1;
18
19         MyInteger referenceTypeA = new MyInteger();
20         referenceTypeA.value = 1;
21
22         System.out.println("调用 changeBasic 之前 basicTypeA 的值 "+ basicTypeA);
23         changeBasic( basicTypeA);
24         System.out.println("调用 changeBasic 之后 basicTypeA 的值 "+ basicTypeA);
25
26         System.out.println("调用 changeReference 之前 referenceTypeA 的值 "+ referenceTypeA.value);
27         changeReference( referenceTypeA);
28         System.out.println("调用 changeReference 之后 referenceTypeA 的值 "+ referenceTypeA.value);
29     }
30 }

    运行结果如下:

 

 

    可以看出基本类型 int 的变量 basicTypeA 在 changeBasic 调用后值并没有发生改变,而引用类型 MyInteger 的变量 referenceTypeA 在调用 changeReference 后发生了改变。这里就比较容易误导读者以为:Java 基本类型是按值传递而引用类型是按引用传递(暂且这么定义)。

    其实不然,按值传递的意思想必大家都知道:传递的是值的的拷贝,比如上面代码中的调用 changeBasic(basicTypeA) 时,arg 是 basicTypeA 的一个拷贝,所以无论对 arg 做任何操作都不影响 basicTypeA 变量本身。而调用 changeReference(referenceTypeA) ,arg 也是 referenceTypeA 的一个拷贝,但是由于 arg 和 referenceTypeA 都是引用类型且他们指向同一对象,所以通过 arg 修改对象,referenceTypeA 也能看到。两种类型变量在内存中调用过程如下:

    所以可以看出无论是基本类型还是引用类型,都是按值传递。只是由于它们在内存中所表示的内容不同,最后表现出来的结果也有所不同。同理,在 C++ 中的按值传递、按指针传递和按引用传递理论上都可以归为按值传递(其实这个归类在学 C++ 的时候就归纳出来了,只是后来反而忘了)。

对"引用"进行传递的坑

    Java 的引用类似于 C++ 的指针,但是 C++ 的对象传递提供了对象本身直接传递和指针传递两种方式(引用方式不谈),而 Java 对象只有对引用进行传递这一种,不存在直接将对象本身进行传递。

    1、对象本身进行传递的好处是传递的都是对象的拷贝,在函数中对拷贝的对象做任何修改都不会改变原对象。但是如果对象非常大,而且调用很频繁会影响性能。

    2、对象的引用(或者指针)传递的好处是只需要拷贝一个引用(或者指针)大小的数据即可,且可以在调用的函数中改变原对象内容。

    在 C++ 中以上(1)和(2)程序员自己还可以选择,Java 里面直接只有第 2 种方式,凡事有利有弊,有时候我们并不想在函数中改变原对象的内容,这里我就踩过一个坑,有个对象通过管道传递的流程如下:

    funcA 与 funcB 是两个不同的人负责的,一次升级后 funcB 的负责人发现在函数中获取的对象 X 内容不对,一开始还以为是传递对象 X 的接口出现了错误便是一顿排查,知道最后才发现对象 X 是在升级后在 funcA 中被修改了,浪费了不少时间。当然这个架构的流程设计的不合理是主要原因(只需要在分发的时候讲对象 X 做手动拷贝即可避免上述问题),但是不不影响我们抛出 Java 只能对引用进行传递的弊端。

    在调用链较长、各种 for/while 循环中很容易就犯了上述错误,解决方案当然就是手动拷贝对象,Java 中拷贝对象有以下两种方式:

    1、实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法。

    2、实现Serializable接口,通过对象的序列化和反序列化实现克隆,可以实现真正的深度克隆。

    其中 2 能避免深浅拷贝的问题,但调用比较耗时。1 也能避免深浅拷贝但是需要自己手动去写相应的代码,如果嵌套较深,代码将非常复杂。至于深浅拷贝的问题可以自行百度,其本质还是因为只是将对象的引用进行了传递而导致的一些问题。如果觉得有同感,记得关注下哦~


 
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