java中傳值方式的個人理解

dmego發表於2019-02-26
Java

前言

這幾天在整理java基礎知識方面的內容，對於值傳遞還不是特別理解，於是查閱了一些資料和網上相關部落格，自己進行了歸納總結，最後將其整理成了一篇部落格。

值傳遞

值傳遞是指在呼叫函式時將實際引數複製一份傳遞給形參，這樣在函式中對形參的修改將不會影響到實際引數的值。

引用傳遞

引用傳遞是指在呼叫函式時將實際引數的地址直接傳遞到形參，那麼在函式中對引數所進行的修改，將會影響到實際引數的值。

我們可以使用一段程式來驗證Java中只有值傳遞

/**
 * 驗證java中只有值傳遞
 * Dmego 2018-8-27
 */

class User{
    
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

public class TestValue {
    public static void change(User user2,int a2){
        System.out.println("改變之前："+user2.getName()+",a2="+a2);
        
        user2.setName("李四"); //改變 user2 的 name 值
        a2 = 10; //改變 a2 的值
        System.out.println("改變之後："+user2.getName()+",a2="+a2);
        
        user2 = new User(); //將 user2 重新指向一個新物件
        user2.setName("王五");
        System.out.println("重新指向一個新物件後："+user2.getName());
    }

    public static void main(String[] args){
        User user1 = new User();
        user1.setName("張三"); //初始化 user1 的 name 為張三
        int a1 = 5; //初始化 a1 的值為 5
        change(user1,a1); //呼叫方法驗證傳值方式
        System.out.println("呼叫方法後："+user1.getName()+",a1="+a1);
    }
}
複製程式碼

執行這段程式，輸出結果為：

改變之前：張三,a2=5
改變之後：李四,a2=10
重新指向一個新物件後：王五
呼叫方法後：李四,a1=5
複製程式碼

結果分析

與記憶體分析

下面我們以上圖為輔助，來分析這段程式，首先我們定義了一個User類，然後在測試類中例項化了一個User物件，名為user1，並且為其賦值name = `張三`，此時在記憶體中如圖1所示，例項化一個物件相當於在堆中開闢了一塊記憶體，記憶體地址為017，此時這個物件的引用為user1,記憶體地址為001,它儲存了該物件在記憶體中的地址，也就是指向了該物件。接下了，我們呼叫方法change()，來嘗試改變user1的name值以此驗證java中的傳值方式。

我們將user1作為實參傳給change()方法，形參user2來接受這個實參，在這裡就體現出了兩種傳參方式的不同。如果是按值傳遞，那麼就像定義的那樣，如圖2所示，user2是user1的一份副本，也就是說在傳遞引數時，將user1（本身是一個物件的引用），複製了一份，名為user2，它同樣也是一個物件的引用，並且user1和user2此時指向同一個物件。而如果是引用傳遞，也如同定義的那樣，如圖5所示,在傳遞引數時，是直接將user1傳遞給了形參，只是換了一個名字叫做user2,但是本質上user1和user2其實是同一個。它是一個物件的引用。

接著來分析輸出的結果，不管是按值傳遞還是引用傳遞，第1行輸出的結果一定都是張三，因為都是指向同一個物件。對於第2行輸出，我們還是無法判斷是哪種方式，因為都是改變同一個物件，值也會改變；關鍵在於第3行輸出和第4行輸出，此時，我們將user2重新指向了一個新的物件，並且為這個物件賦值name = `王五`，如果是引用傳遞的方式，那麼user1同樣也會改變指向，指向新的這個物件，最後一行呼叫方法之後輸出的結果將會和第3行一樣是王五，但是事實輸出的是李四，這表明user1和user2其實並不是同一個。真實的呼叫過程如 圖2~圖4所示，這樣才會使得user2指向一個新的物件後，user1指向的物件並沒有改變，還是原來那個物件。

對於基本型別的引數來說,a1的值最後沒有改變，說明在執行方法時，a2是a1的一個副本。對於引用型別的引數來說，例如User物件，在呼叫方法時，實際上是將其引用user1作為實際引數，那麼傳遞給形參的將是該引用的一份副本引用user2，雖然說這是兩份引用（好比a1與a2的關係）。但是卻指向同一個物件，所有的操作也都是對這同一個物件而言的。

最後舉一個例子來形象的說明這一切，假如你有一把你房間的鑰匙，並且在上面刻上了你的名字，這個過程好比給一個int型別的a1初始化值為5。你的朋友和你關係非常好，想要你房間的鑰匙，此時你並沒有直接把你的鑰匙給他，而是複製了一把新的鑰匙，這個鑰匙也能開你的房間的門。而你的朋友在這把新鑰匙上刻上了他的名字。這個過程就好比呼叫change()方法，把a1複製了一份賦值給a2,此時修改a2和a1沒有任何關係，你朋友在新鑰匙上刻他名字也不會影響你手上那把原始的鑰匙。關鍵是這兩把鑰匙都能開你的房間，就好比user1和user2都指向同一個物件。此時你朋友用這把新鑰匙開啟了你的房間，將你房間電視機砸了。這個過程好比改名李四。這時你拿著你的鑰匙開啟你房間必然會看到這樣的場景——電視機被砸了。就如同呼叫方法後user1變成了李四。在呼叫方法的過程中，最後user2重新指向了一個新的物件，這就好比你的朋友將你複製給他的鑰匙再次進行了加工，此時不能開你房間的門，但是能開他自己的房間，他用這把鑰匙開自己的房間然後把自己的電視砸了這並不會影響到你房間的電視，也就是說最後user1的名字並不會變成王五。這就是java中的值傳遞。當然了，如果是引用傳遞，那麼這個例子中從頭到尾將會只有一把鑰匙，最後的結果也將會不同。

尾聲

通過以上分析我們可以知道。Java中只有值傳遞這一種方式，只不過對於引用型別來說，傳遞的引數是物件的引用罷了。

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