Stack Overflow上188万浏览量的提问:Java 到底是值传递还是引用传递?

在逛 Stack Overflow 的时候,发现了一些访问量像阿尔卑斯山一样高的问题,比如说这个:Java 到底是值传递还是引用传递?访问量足足有 188万+,这不得了啊!说明有很多很多的程序员被这个问题困扰过。实话实说吧,我就是其中之一。

来回顾一下提问者的问题:

我一直认为 Java 是按引用传递的,但是我看一些博客上说不是的。我就纳闷了,Java 到底是值传递还是引用传递?值传递和引用传递有什么区别呢?

如果你也曾被这个问题困扰过,或者正在被困扰,就请随我一起来梳理一下问题的答案。打怪进阶喽!

01、值传递和引用传递

什么是值传递,什么是引用传递?我们需要先把这两个定义搞清楚,才能搞清楚 Java 是按值传递还是按引用传递。

值传递(pass by value)是指在调用方法时将实参复制一份传递到方法中,这样当方法对形参进行修改时不会影响到实参。

引用传递(pass by reference)是指在调用方法时将实参的地址直接传递到方法中,那么在方法中对形参所进行的修改,将影响到实参。

上面是比较官方的定义,读起来不免生硬。在我看来,值传递和引用传递的关键区别有两点:

1)调用方法时有没有对实参进行复制。

2)方法内对形参的修改会不会影响到实参。

what?值传递和引用传递还没有搞清楚,又来两个新名词:实参和形参。别急,别急。

02、实参和形参

实参和形参理解起来比值传递和引用传递容易的多,前者就好像是一元一次方程,后者就像是一元二次方程。

形参:定义方法名和方法体的时候使用的参数,目的是用来接收调用该方法时传入的参数。

实参:在调用有参方法时传入的参数,方法名后面的括号中的参数通常被称为“实参”。

大家应该都写过“hello world”程序了,就像下面这样。

public class Cmower {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello world");
    }
}

其中 args 就相当于是形参,而字符串“hello world”就相当于是实参。如果觉得这个例子不容易理解,那再来看一个。

public class Cmower {
    public static void main(String[] args) {
        Cmower cmower = new Cmower();
        cmower.sop("沉默王二");
    }

    public void sop(String name) {
        System.out.println("hello " + name);
    }
}

其中“沉默王二”为实参;有参方法 sop(String name) 中的 name 为形参。形参就好像实参与被调用方法之间的一个桥梁,否则调用者没法传递参数,被调用的方法无法接收参数。

03、基本类型是值传递的

Java 中的数据类型可以分为两种,一种是基本类型,一种是引用类型。我相信大家在看本篇文章之前,就能够达成这样一个共识:基本类型是值传递的。这一点毫无疑问。

public class Cmower {
    public static void main(String[] args) {
        Cmower cmower = new Cmower();
        int age = 18;
        cmower.sop(age);
        System.out.println("main 中的 age " + age);
    }

    public void sop(int age) {
        age = 28;
        System.out.println("sop 中的 age " + age);
    }
}

上面这段代码中,sop() 方法的实参 age 为 18,尽管 sop() 方法的形参被修改为 28,但并不会影响实参的值。这一点可以从输出结果中加以证明。

sop 中的 age 28
main 中的 age 18

具体的执行过程如下图所示。

04、引用类型是值传递吗?

大家之所以不确定 Java 是值传递的还是引用传递的,原因就出在这个引用类型上面。单从字面的意思上就容易搞混:引用类型不是引用传递难道还是值传递?

public class Cmower {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Cmower cmower = new Cmower();
        cmower.setName("沉默王二");
        cmower.sop(cmower);
        System.out.println("main 中的 cmower " + cmower.getName());
    }

    public void sop(Cmower cmower) {
        cmower.setName("沉默王三");
        System.out.println("sop 中的 cmower " + cmower.getName());
    }
}

在 main() 方法中,我们通过 new 关键字创建了一个对象 cmower,并将其 name 属性设置为“沉默王二”;然后将实参 cmower 传递给 sop() 方法,在 sop() 方法中将形参 cmower 的 name 属性修改为“沉默王三”。输出结果是什么样子呢?

sop 中的 cmower 沉默王三
main 中的 cmower 沉默王三

呀!实参 cmower 的属性 name 竟然不是“沉默王二”而是“沉默王三”了!看看,看看,Java 不是值传递吧?

别急别急。我们在 main 方法中追加几行代码。

Cmower cmower = new Cmower();
cmower.setName("沉默王二");

Cmower old = cmower;
cmower.sop(cmower);
System.out.println("main 中的 cmower " + cmower.getName());

System.out.println(old == cmower);

old == cmower 会是 true 还是 false 呢?闭上眼睛想一想。如果实在是想不出,抛一枚硬币吧,反正不是 true 就是 false。假如引用类型是引用传递的,根据引用传递的定义(形参的修改将会影响到实参),那么结果一定就是 false。

我们来看一下输出结果:

sop 中的 cmower 沉默王三
main 中的 cmower 沉默王三
true

true?开什么玩笑?

不好意思,没有开玩笑。Java 的确是值传递的。只不过,引用类型在调用有参方法的时候,传递的是对象的引用,并不是对象本身。而对象的引用在传递的过程中并没有发生改变,虽然对象本身发生了变化。可以通过下面这幅图感受一下。

这下理解了吧?

05、总结

来看下面这段代码。

int age = 18;
String name = "沉默王二";

age 是基本类型,所以值就直接保存在变量中;而 name 是引用类型,变量中保存的只是对象的内存地址,这种变量一般称之为对象的引用。

基本类型作为参数被传递时肯定是值传递;引用类型作为参数被传递时也是值传递,只不过“值”为对应的引用。

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