面试题:Java中为什么只有值传递?

作者:小牛呼噜噜 | https://xiaoniuhululu.com
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经典的问题

Java 传参是值传递还是引用传递?这个问题很基础,但是许多人都有点懵

形参&实参

首先我们得了解关于参数的几个概念
形式参数:定义函数时使用的参数,用来接收函数传入参数,比如我们写个函数,函数中的参数为形式参数

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public void test(String str) { //str为形式参数     
System.out.println(str);
}

实际参数:我们调用函数时,函数名后面括号中的参数称为实际参数,必须有确定的值,如下面例子所示

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public static void main(String[] args) {     
A a = new A();
a.test("小 明"); //"小 明"则为实际参数
}

可以发现,当调用一个有参函数的时候,会把实际参数传递给形式参数。

这种传递的过程的参数一般有2种情况值传递和引用传递。

  • 值传递:调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中,函数内部对参数内部进行修改不会影响到实际参数,即创建副本,不会影响原生对象
  • 引用传递 :方法接收的是实际参数所引用的地址,不会创建副本,对形参的修改将影响到实参,即不创建副本,会影响原生对象

我们还得知道:在Java中有2种数据类型,其中主要有基本数据类型引用数据类型,除了8种基本数据类型以外都是引用数据类型,分别是byte,short,int,long,char,boolean,float,double

Java是值传递还是引用传递?

对于这个问题,我们先来看几个例子慢慢道来:

传参的类型:基本数据类型

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public class TestBasic {
public static void main(String[] args) {
int num1 = 10;
int num2 = 20;
change(num1, num2);
System.out.println("==============");
System.out.println("num1 = " + num1);
System.out.println("num2 = " + num2);
}

public static void change(int param1, int param2) {
System.out.println("param1 = " + param1);
System.out.println("param2 = " + param2);
param1 = 333;
param2 = 444;
System.out.println("after change....");
System.out.println("param1 = " + param1);
System.out.println("param2 = " + param2);
}
}

结果:

param1 = 10
param2 = 20
after change….
param1 = 333
param2 = 444
==============
num1 = 10
num2 = 20

我们可以发现,change()方法内对变量重新赋值,并未改变变量num1和num2的值,改变的只是change()方法内的num1和num2的副本。
我们需要知道,基本数据类型在内存中只有一块存储空间,分配在栈stack中。
Java传参的类型如果是基本数据类型,是值传递

传参的类型:引用数据类型

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public class TestQuote {

public static void main(String[] args) {
String str = "小明";
StringBuilder str2 = new StringBuilder("今天天气好");
change(str,str2);
System.out.println("==============");
System.out.println("str = " + str);
System.out.println("str2 = " + str2);

}

public static void change(String param1,StringBuilder param2) {
System.out.println("param1 = " + param1);
System.out.println("param2 = " + param2);
param1= "小张";
param2.append(",我们去钓鱼");
System.out.println("after change....");
System.out.println("param1 = " + param1);
System.out.println("param2 = " + param2);
}
}

结果:

param1 = 小明
param2 = 今天天气好
after change….
param1 = 小张
param2 = 今天天气好,我们去钓鱼
==============
str = 小明
str2 = 今天天气好,我们去钓鱼

我们发现str变量没有改变,但是str2变量却改变了,大家是不是迷惑了:Java传参的类型如果是引用数据类型,是值传递还是引用传递

其实大家被一堆术语给忽悠了,笔者画了2张图,帮助大家理解:

before change():

after change():

在Java中,除了基本数据类型以外,其他的都是引用类型,引用类型在内存中有两块存储空间(一块在栈stack中,一块在堆heap中)

如果参数是引用类型,传递的就是实参所引用的对象在栈中地址值的拷贝,这里创建的副本是 地址的拷贝。那就有人说了,可是它值变了呀,这明明就是”引用传递”嘛?
我们可以换个角度理解,如果我们把栈地址当成,会创建栈地址副本(复制栈帧),栈地址最终并没有改变,改变的是堆内存中的值。这就好比栈地址是钥匙,我们copy了一把,它能打开保险箱。我们关心的是钥匙有没有花纹这种变化,至于打开保险箱后的钱多钱少,我们并不需要关心。
虽然调用完函数后,str2变量值(堆中的数据)改变了,但是参数是引用类型,传递的实参是 栈中地址值,这是我们关心的,拷贝的是栈中地址值,最终栈中地址值并没有改变。所以是符合值传递的定义创建副本,不会影响原生对象

可能又有人问了,那str变量值为啥没有改变呢?其实这完全是由于String类的特殊,我们知道它是不可变的final,这个时候在函数中 param1= “小张”;其实会隐式创建一个新的String对象,同时堆内存中会开辟一个新的内存空间,param1指向了这个新开辟的内存空间。原地址str指向的堆内存空间中数据没有任何改变。

尾语

Java中只有值传递,始终是传值的,我们要牢记,这个是官方明确说的。我们还应该清楚,其中的缘由。

参数是基本数据类型,复制的是具体值;如果参数是引用类型,把地址当成值,复制的是地址;还有String类是一个非常特殊的类,她是不可变的。


参考资料:
《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践》
https://www.cnblogs.com/ITnoteforlsy/p/12266409.html


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