Java是按引用傳遞還是按值傳遞？

許多編程語言都允許按引用或按值傳遞參數。在Java中，我們只能按value傳遞參數。這施加了一些限制，並且引起了疑問。例如，如果在方法中更改了參數值，方法執行後該值會怎樣？您可能還想知道Java如何管理內存堆中的對象值。該Java Challenger可幫助您解決有關Java中對象引用的這些以及其他常見問題。

獲取源代碼

在遵循示例的同時，您可以運行自己的測試。源碼地址： https://github.com/rafadelnero/javaworld-challengers

對象引用按值傳遞

Java中的所有對象引用均按值傳遞。這意味著該值的副本將傳遞給方法。但是訣竅在於傳遞值的副本也會更改對象的實際值。要了解原因，請從以下示例開始：

<code>public class ObjectReferenceExample {
\tpublic static void main(String... doYourBest) {    \t    Simpson simpson = new Simpson();    \t    transformIntoHomer(simpson);    \t    System.out.println(simpson.name);\t}
\tstatic void transformIntoHomer(Simpson simpson) {    \t    simpson.name = "Homer";\t}}class Simpson {\tString name;}/<code>

您認為執行simpson.name該transformIntoHomer方法後會怎樣？

在這種情況下，它將是荷馬！原因是Java對象變量只是指向內存堆中實際對象的引用。因此，即使Java通過值將參數傳遞給方法，但是如果變量指向對象引用，則實際對象也將被更改。

如果您仍然不太清楚它是如何工作的，請看下圖。

拉斐爾·奇內拉託·德爾尼羅

原始類型是否按值傳遞？

像對象類型一樣，基本類型也按值傳遞。您能否在下面的代碼示例中推斷出原始類型會發生什麼？

<code>public class PrimitiveByValueExample {
\tpublic static void main(String... primitiveByValue) {    \t    int homerAge = 30;    \t    changeHomerAge(homerAge);    \t    System.out.println(homerAge);\t}
\tstatic void changeHomerAge(int homerAge) {    \t    homerAge = 35;\t}}/<code>

如果您確定該值將更改為30，那麼您是正確的。這是30，因為（再次）Java通過值傳遞對象參數。數字30只是值的副本，而不是實際值。基本類型在堆棧存儲器中分配，因此僅本地值將被更改。在這種情況下，沒有對象引用。

傳遞不可變的對象引用

如果我們對不可變的String對象進行了相同的測試該怎麼辦？

JDK包含許多不可變的類。實例包括包裝類型Integer，Double，Float，Long，Boolean，BigDecimal，和當然的非常公知的String類。

在下一個示例中，請注意當我們更改a的值時會發生什麼String。

<code>public class StringValueChange {
\tpublic static void main(String... doYourBest) {    \t    String name = "";    \t    changeToHomer(name);    \t    System.out.println(name);\t}
\tstatic void changeToHomer(String name) {    \t    name = "Homer";\t}}/<code>

您認為輸出結果是什麼？如果您猜到了“”，那就恭喜！發生這種情況是因為String對象是不可變的，這意味著內的字段String是最終字段，無法更改。

使String類不可變使我們可以更好地控制Java最常用的對象之一。如果a的值String可以更改，則會產生很多錯誤。還要注意，我們沒有更改String類的屬性；相反，我們只是String為其分配了一個新值。在這種情況下，“荷馬”值將被傳遞到name在changeToHomer方法。該方法完成執行後，String“本壘打”將有資格被垃圾回收changeToHomer。即使無法更改對象，局部變量也會更改。

傳遞可變對象引用

與不同String，JDK中的大多數對象都是可變的，例如StringBuilder類。下面的示例與上一個示例相似，但是功能StringBuilder而不是String：

<code> static class MutableObjectReference {    public static void main(String... mutableObjectExample) {      StringBuilder name = new StringBuilder("Homer ");      addSureName(name);      System.out.println(name);    }
    static void addSureName(StringBuilder name) {      name.append("Simpson");    }  }  /<code>

您能否推斷出此示例的輸出？在這種情況下，因為我們正在使用可變對象，所以輸出將為“ Homer Simpson”。您可能期望Java中的任何其他可變對象具有相同的行為。

您已經瞭解到Java變量是通過值傳遞的，這意味著將傳遞值的副本。只要記住複製的值指向Java內存堆中的真實對象即可。按值傳遞仍然會更改實際對象的值。

接受對象引用挑戰！

在此Java Challenger中，我們將測試您從對象引用中學到的知識。在下面的代碼示例中，您將看到不可變String和可變的StringBuilder類。每個參數都作為參數傳遞給方法。知道Java僅按值傳遞，一旦執行了此類的main方法，您認為輸出是什麼？

<code>public class DragonWarriorReferenceChallenger {
  public static void main(String... doYourBest) {    StringBuilder warriorProfession = new StringBuilder("Dragon ");    String warriorWeapon = "Sword ";    changeWarriorClass(warriorProfession, warriorWeapon);
    System.out.println("Warrior=" + warriorProfession + " Weapon=" + warriorWeapon);  }
  static void changeWarriorClass(StringBuilder warriorProfession, String weapon) {    warriorProfession.append("Knight");    weapon = "Dragon " + weapon;
    weapon = null;    warriorProfession = null;  }}/<code>

這些是選項，請在本文結尾處查看答案。

A：戰士=空武器=空B：戰士=龍武器=龍C：戰士=龍騎士武器=龍劍D：戰士=龍騎士武器=劍

發生什麼事了

上面示例中的第一個參數是warriorProfession變量，它是一個可變對象。第二個參數，武器是不可變的String：

<code> static void changeWarriorClass(StringBuilder warriorProfession, String weapon) {    ...  }/<code>

現在，讓我們分析一下該方法內部發生的情況。在此方法的第一行，我們將Knight值附加到warriorProfession變量。請記住，這warriorProfession是一個可變的對象；因此實際對象將被更改，並且其值將為“ Dragon Knight”。

<code>warriorProfession.append("Knight");/<code>

在第二條指令中，不變的局部String變量將更改為“ Dragon Sword”。但是，由於實物String是不可變的並且其屬性是最終的，因此實物永遠不會更改：

<code>weapon = "Dragon " + weapon;/<code>

最後，我們傳遞null給這裡的變量，而不傳遞給對象。只要它們仍然可以從外部訪問，這些對象將保持不變-在這種情況下，可以通過main方法訪問。而且，儘管局部變量將為null，但對象將不會發生任何事情：

<code>weapon = null;warriorProfession = null;/<code>

從所有這些我們可以得出結論，我們可變StringBuilder且不變的最終值String將是：

<code>System.out.println("Warrior=" + warriorProfession + " Weapon=" + warriorWeapon);/<code>

changeWarriorClass方法中唯一更改的值是warriorProfession，因為它是可變StringBuilder對象。請注意，它warriorWeapon沒有改變，因為它是一個不可變的String對象。

我們的挑戰者代碼的正確輸出為：

D：戰士=龍騎士武器=劍。

視頻挑戰！調試Java中的對象引用

調試是完全吸收編程概念並改善代碼的最簡單方法之一。在本視頻中，您可以在調試和解釋Java對象引用時進行後續操作。

視頻地址：https://youtu.be/HXvKLn5RkRQ

對象引用的常見錯誤

• 嘗試通過引用更改不可變值。
• 嘗試通過引用更改原始變量。
• 當您在方法中更改可變對象參數時，期望真實對象不會更改。

關於對象引用要記住什麼

• Java總是按值傳遞參數變量。
• Java中的對象變量始終指向內存堆中的實際對象。
• 可變對象的值傳遞給方法時可以更改。
• 不可變對象的值即使傳遞了新值也無法更改。
• “按值傳遞”是指傳遞值的副本。
• “通過引用傳遞”是指在內存中傳遞變量的真實引用。

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