java面试3-对于java中值传递的理解(Hollis)

这是根据Hollis的直面java内容习得(有兴趣的可以加他微信公众号)

对于初学者来说,要理解java中的值传递很难理解,为什么说java只有值传递?那引用传递呢?

java中的错误理解:

       错误理解一：值传递和引用传递，区分的条件是传递的内容，如果是个值，就是值传递。如果是个引用，就是引用传递。

       错误理解二：Java是引用传递。 

       错误理解三：传递的参数如果是普通类型，那就是值传递，如果是对象，那就是引用传递。

实参与形参

我们都知道，在Java中定义方法的时候是可以定义参数的。比如Java中的main方法：

public static void main(String[] args)

这里面的args就是参数。参数在程序语言中分为形式参数和实际参数。

形式参数：是在定义函数名和函数体的时候使用的参数,目的是用来接收调用该函数时传入的参数。

实际参数：在调用有参函数时，主调函数和被调函数之间有数据传递关系。在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数称为“实际参数”。

简单举个例子：

public static void main(String[] args) {

   ParamTest pt = new ParamTest();

   pt.sout("Hollis");//实际参数为 Hollis

}

public void sout(String name) { //形式参数为 name

   System.out.println(name);

}

实际参数是调用有参方法的时候真正传递的内容，而形式参数是用于接收实参内容的参数。

值传递与引用传递

上面提到了，当我们调用一个有参函数的时候，会把实际参数传递给形式参数。但是，在程序语言中，这个传递过程中传递的两种情况，即值传递和引用传递。我们来看下程序语言中是如何定义和区分值传递和引用传递的。

值传递（pass by value）是指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。

引用传递（pass by reference）是指在调用函数时将实际参数的地址直接传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。

有了上面的概念，然后大家就可以写代码实践了，来看看Java中到底是值传递还是引用传递 ，于是，最简单的一段代码出来了：

public static void main(String[] args) {

   ParamTest pt = new ParamTest();

   int i = 10;

   pt.pass(i );

   System.out.println("print in main , i is " + i);

}

public void pass(int j) {

   j = 20;

   System.out.println("print in pass , j is " + j);

}

上面的代码中，我们在pass方法中修改了参数j的值，然后分别在pass方法和main方法中打印参数的值。输出结果如下：

print in pass , j is 20

print in main , i is 10

可见，pass方法内部对name的值的修改并没有改变实际参数i的值。那么，按照上面的定义，有人得到结论：Java的方法传递是值传递。

但是，很快就有人提出质疑了（哈哈，所以，不要轻易下结论咯。）。然后，他们会搬出以下代码：

public static void main(String[] args) {

   ParamTest pt = new ParamTest();

   User hollis = new User();

   hollis.setName("Hollis");

   hollis.setGender("Male");

   pt.pass(hollis);

   System.out.println("print in main , user is " + hollis);

}

public void pass(User user) {

   user.setName("hollischuang");

   System.out.println("print in pass , user is " + user);

}

同样是一个pass方法，同样是在pass方法内修改参数的值。输出结果如下：

print in pass , user is User{name='hollischuang', gender='Male'}

print in main , user is User{name='hollischuang', gender='Male'}

经过pass方法执行后，实参的值竟然被改变了，那按照上面的引用传递的定义，实际参数的值被改变了，这不就是引用传递了么。于是，根据上面的两段代码，有人得出一个新的结论：Java的方法中，在传递普通类型的时候是值传递，在传递对象类型的时候是引用传递。

但是，这种表述仍然是错误的。不信你看下面这个参数类型为对象的参数传递：

public static void main(String[] args) {

   ParamTest pt = new ParamTest();

   String name = "Hollis";

   pt.pass(name);

   System.out.println("print in main , name is " + name);

}

public void pass(String name) {

   name = "hollischuang";

   System.out.println("print in pass , name is " + name);

}

上面的代码输出结果为

print in pass , name is hollischuang

print in main , name is Hollis

这又作何解释呢？同样传递了一个对象，但是原始参数的值并没有被修改，难道传递对象又变成值传递了？

 

Java中的值传递

上面，我们举了三个例子，表现的结果却不一样，这也是导致很多初学者，甚至很多高级程序员对于Java的传递类型有困惑的原因。

其实，我想告诉大家的是，上面的概念没有错，只是代码的例子有问题。来，我再来给大家画一下概念中的重点，然后再举几个真正恰当的例子。

值传递（pass by value）是指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。

引用传递（pass by reference）是指在调用函数时将实际参数的地址直接传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。

那么，我来给大家总结一下，值传递和引用传递之前的区别的重点是什么。

                               值传递                                                                                    引用传递

根本区别               会创建副本                                                                            不会创建副本

所以                      函数中无法改变原对象                                                           函数中会改变原对象

我们上面看过的几个pass的例子中，都只关注了实际参数内容是否有改变。如传递的是User对象，我们试着改变他的name属性的值，然后检查是否有改变。其实，在实验方法上就错了，当然得到的结论也就有问题了。

 

为什么说实验方法错了呢？这里我们来举一个形象的例子。再来深入理解一下值传递和引用传递，然后你就知道为啥错了。

 

你有一把钥匙，当你的朋友想要去你家的时候，如果你直接把你的钥匙给他了，这就是引用传递。这种情况下，如果他对这把钥匙做了什么事情，比如他在钥匙上刻下了自己名字，那么这把钥匙还给你的时候，你自己的钥匙上也会多出他刻的名字。

 

你有一把钥匙，当你的朋友想要去你家的时候，你复刻了一把新钥匙给他，自己的还在自己手里，这就是值传递。这种情况下，他对这把钥匙做什么都不会影响你手里的这把钥匙。

 

但是，不管上面哪种情况，你的朋友拿着你给他的钥匙，进到你的家里，把你家的电视砸了。那你说你会不会受到影响？而我们在pass方法中，改变user对象的name属性的值的时候，不就是在“砸电视”么。你改变的不是那把钥匙，而是钥匙打开的房子。

还拿上面的一个例子来举例，我们真正的改变参数，看看会发生什么？

 

public static void main(String[] args) {

   ParamTest pt = new ParamTest();

 

   User hollis = new User();

   hollis.setName("Hollis");

   hollis.setGender("Male");

   pt.pass(hollis);

   System.out.println("print in main , user is " + hollis);

}

 

public void pass(User user) {

   user = new User();

   user.setName("hollischuang");

   user.setGender("Male");

   System.out.println("print in pass , user is " + user);

}

上面的代码中，我们在pass方法中，改变了user对象，输出结果如下：

print in pass , user is User{name='hollischuang', gender='Male'}

print in main , user is User{name='Hollis', gender='Male'}

我们来画一张图，看一下整个过程中发生了什么，然后我再告诉你，为啥Java中只有值传递。

稍微解释下这张图，当我们在main中创建一个User对象的时候，在堆中开辟一块内存，其中保存了name和gender等数据。然后hollis持有该内存的地址0x123456（图1）。

当尝试调用pass方法，并且hollis作为实际参数传递给形式参数user的时候，会把这个地址0x123456交给user，这时，user也指向了这个地址（图2）。

然后在pass方法内对参数进行修改的时候，即user = new User();，会重新开辟一块0X456789的内存，赋值给user。后面对user的任何修改都不会改变内存0X123456的内容（图3）。

上面这种传递是什么传递？肯定不是引用传递，如果是引用传递的话，在执行user = new User();的时候，实际参数的引用也应该改为指向0X456789，但是实际上并没有。

通过概念我们也能知道，这里是把实际参数的引用的地址复制了一份，传递给了形式参数。所以，上面的参数其实是值传递，把实参对象引用的地址当做值传递给了形式参数。

我们再来回顾下之前的那个“砸电视”的例子，看那个例子中的传递过程发生了什么。

同样的，在参数传递的过程中，实际参数的地址0X1213456被拷贝给了形参，只是，在这个方法中，并没有对形参本身进行修改，而是修改的形参持有的地址中存储的内容。

所以，值传递和引用传递的区别并不是传递的内容。而是实参到底有没有被复制一份给形参。在判断实参内容有没有受影响的时候，要看传的的是什么，如果你传递的是个地址，那么就看这个地址的变化会不会有影响，而不是看地址指向的对象的变化。就像钥匙和房子的关系。

那么，既然这样，为啥上面同样是传递对象，传递的String对象和User对象的表现结果不一样呢？我们在pass方法中使用name = "hollischuang";试着去更改name的值，阴差阳错的直接改变了name的引用的地址。因为这段代码，会new一个String，再把引用交给name，即等价于：

name = new String("hollischuang");

而原来的那个"Hollis"字符串还是由实参持有着的，所以，并没有修改到实际参数的值。

所以说，Java中其实还是值传递的，只不过对于对象参数，值的内容是对象的引用。

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