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  • Java中为什么只有按值传递

    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(就是使用dup指令复制一个引用的值,但是它们都指向同一个内存地址),就像jvm虚拟机规范上说的那样:

    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:

    复制代码
     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 }
    复制代码

        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。

    转自:https://www.cnblogs.com/zhuwbox/p/10392970.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/nizuimeiabc1/p/14353512.html
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