關於物件與引用之間的一些基本概念。
初學Java時,在很長一段時間裡,總覺得基本概念很模糊。後來才知道,在許多Java書中,把物件和物件的引用混為一談。可是,如果我分不清物件與物件引用,
那實在沒法很好地理解下面的物件導向技術。把自己的一點認識寫下來,或許能讓初學Java的朋友們少走一點彎路。
為便於說明,我們先定義一個簡單的類:
class Vehicle {
int passengers;
int fuelcap;
int mpg;
}
有了這個模板,就可以用它來建立物件:
Vehicle veh1 = new Vehicle();
通常把這條語句的動作稱之為建立一個物件,其實,它包含了四個動作。
1)右邊的“new Vehicle”,是以Vehicle類為模板,在堆空間裡建立一個Vehicle類物件(也簡稱為Vehicle物件)。
2)末尾的()意味著,在物件建立後,立即呼叫Vehicle類的建構函式,對剛生成的物件進行初始化。建構函式是肯定有的。如果你沒寫,Java會給你補上一個預設的建構函式。
3)左邊的“Vehicle veh 1”建立了一個Vehicle類引用變數。所謂Vehicle類引用,就是以後可以用來指向Vehicle物件的物件引用。
4)“=”操作符使物件引用指向剛建立的那個Vehicle物件。
我們可以把這條語句拆成兩部分:
Vehicle veh1;
veh1 = new Vehicle();
效果是一樣的。這樣寫,就比較清楚了,有兩個實體:一是物件引用變數,一是物件本身。
在堆空間裡建立的實體,與在資料段以及棧空間裡建立的實體不同。儘管它們也是確確實實存在的實體,但是,我們看不見,也摸不著。不僅如此,
我們仔細研究一下第二句,找找剛建立的物件叫什麼名字?有人說,它叫“Vehicle”。不對,“Vehicle”是類(物件的建立模板)的名字。
一個Vehicle類可以據此建立出無數個物件,這些物件不可能全叫“Vehicle”。
物件連名都沒有,沒法直接訪問它。我們只能通過物件引用來間接訪問物件。
為了形象地說明物件、引用及它們之間的關係,可以做一個或許不很妥當的比喻。物件好比是一隻很大的氣球,大到我們抓不住它。引用變數是一根繩, 可以用來系汽球。
如果只執行了第一條語句,還沒執行第二條,此時建立的引用變數veh1還沒指向任何一個物件,它的值是null。引用變數可以指向某個物件,或者為null。
它是一根繩,一根還沒有繫上任何一個汽球的繩。執行了第二句後,一隻新汽球做出來了,並被系在veh1這根繩上。我們抓住這根繩,就等於抓住了那隻汽球。
再來一句:
Vehicle veh2;
就又做了一根繩,還沒繫上汽球。如果再加一句:
veh2 = veh1;
繫上了。這裡,發生了複製行為。但是,要說明的是,物件本身並沒有被複制,被複制的只是物件引用。結果是,veh2也指向了veh1所指向的物件。兩根繩系的是同一只汽球。
如果用下句再建立一個物件:
veh2 = new Vehicle();
則引用變數veh2改指向第二個物件。
從以上敘述再推演下去,我們可以獲得以下結論:
(1)一個物件引用可以指向0個或1個物件(一根繩子可以不繫汽球,也可以系一個汽球);
(2)一個物件可以有N個引用指向它(可以有N條繩子繫住一個汽球)。
如果再來下面語句:
veh1 = veh2;
按上面的推斷,veh1也指向了第二個物件。這個沒問題。問題是第一個物件呢?沒有一條繩子繫住它,它飛了。多數書裡說,它被Java的垃圾回收機制回收了。
這不確切。正確地說,它已成為垃圾回收機制的處理物件。至於什麼時候真正被回收,那要看垃圾回收機制的心情了。
由此看來,下面的語句應該不合法吧?至少是沒用的吧?
new Vehicle();
不對。它是合法的,而且可用的。譬如,如果我們僅僅為了列印而生成一個物件,就不需要用引用變數來繫住它。最常見的就是列印字串:
System.out.println(“I am Java!”);
字串物件“I am Java!”在列印後即被丟棄。有人把這種物件稱之為臨時物件。
物件與引用的關係將持續到物件回收
Java在執行時才處理別名引用