作者:Intopass
链接:https://www.zhihu.com/question/31203609/answer/50992895
来源:知乎
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首先,不要纠结于 Pass By Value 和 Pass By Reference 的字面上的意义,否则很容易陷入所谓的“一切传引用其实本质上是传值”这种并不能解决问题无意义论战中。
更何况,要想知道Java到底是传值还是传引用,起码你要先知道传值和传引用的准确含义吧?可是如果你已经知道了这两个名字的准确含义,那么你自己就能判断Java到底是传值还是传引用。
这就好像用大学的名词来解释高中的题目,对于初学者根本没有任何意义。

一、搞清楚 基本类型 和 引用类型的不同之处

int num = 10;
String str = "hello";

<img data-rawheight="458" src="https://pic3.zhimg.com/50/166032bc90958c21604110441ad03f45_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="728" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="728" data-original="https://pic3.zhimg.com/166032bc90958c21604110441ad03f45_r.jpg">

如图所示,num是基本类型,值就直接保存在变量中。而str是引用类型,变量中保存的只是实际对象的地址。一般称这种变量为"引用",引用指向实际对象,实际对象中保存着内容。

二、搞清楚赋值运算符(=)的作用

num = 20;
str = "java";

<img data-rawheight="572" src="https://pic4.zhimg.com/50/287c0efbb179638cf4cf27cbfdf3e746_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="714" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="714" data-original="https://pic4.zhimg.com/287c0efbb179638cf4cf27cbfdf3e746_r.jpg">

对于基本类型 num ,赋值运算符会直接改变变量的值,原来的值被覆盖掉。
对于引用类型 str,赋值运算符会改变引用中所保存的地址,原来的地址被覆盖掉。但是原来的对象不会被改变(重要)。
如上图所示,"hello" 字符串对象没有被改变。(没有被任何引用所指向的对象是垃圾,会被垃圾回收器回收)

三、调用方法时发生了什么?参数传递基本上就是赋值操作

第一个例子:基本类型
void foo(int value) {
value = 100;
}
foo(num); // num 没有被改变
第二个例子:没有提供改变自身方法的引用类型
void foo(String text) {
text = "windows";
}
foo(str); // str 也没有被改变
第三个例子:提供了改变自身方法的引用类型
StringBuilder sb = new StringBuilder("iphone");
void foo(StringBuilder builder) {
builder.append("4");
}
foo(sb); // sb 被改变了,变成了"iphone4"。
第四个例子:提供了改变自身方法的引用类型,但是不使用,而是使用赋值运算符。
StringBuilder sb = new StringBuilder("iphone");
void foo(StringBuilder builder) {
builder = new StringBuilder("ipad");
}
foo(sb); // sb 没有被改变,还是 "iphone"。

重点理解为什么,第三个例子和第四个例子结果不同?

下面是第三个例子的图解:

<img data-rawheight="398" src="https://pic2.zhimg.com/50/d8b82e07ea21375ca6b300f9162aa95f_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="772" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="772" data-original="https://pic2.zhimg.com/d8b82e07ea21375ca6b300f9162aa95f_r.jpg">

builder.append("4")之后

<img data-rawheight="424" src="https://pic1.zhimg.com/50/ff2ede9c6c55568d42425561f25a0fd7_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="696" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="696" data-original="https://pic1.zhimg.com/ff2ede9c6c55568d42425561f25a0fd7_r.jpg">

下面是第四个例子的图解:

<img data-rawheight="398" src="https://pic2.zhimg.com/50/d8b82e07ea21375ca6b300f9162aa95f_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="772" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="772" data-original="https://pic2.zhimg.com/d8b82e07ea21375ca6b300f9162aa95f_r.jpg">

builder = new StringBuilder("ipad"); 之后

<img data-rawheight="438" src="https://pic1.zhimg.com/50/46fa5f10cc135a3ca087dae35a5211bd_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="710" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="710" data-original="https://pic1.zhimg.com/46fa5f10cc135a3ca087dae35a5211bd_r.jpg">


2018年1月31日添加部分内容:

这个答案点赞的不少,虽然当时回答时并没有讲的特别详细,今天就稍微多讲一些各种类型数据在内存中的存储方式。

从局部变量/方法参数开始讲起:

局部变量和方法参数在jvm中的储存方法是相同的,都是在栈上开辟空间来储存的,随着进入方法开辟,退出方法回收。以32位JVM为例,boolean/byte/short/char/int/float以及引用都是分配4字节空间,long/double分配8字节空间。对于每个方法来说,最多占用多少空间是一定的,这在编译时就可以计算好。

我们都知道JVM内存模型中有,stack和heap的存在,但是更准确的说,是每个线程都分配一个独享的stack,所有线程共享一个heap。对于每个方法的局部变量来说,是绝对无法被其他方法,甚至其他线程的同一方法所访问到的,更遑论修改。

当我们在方法中声明一个 int i = 0,或者 Object obj = null 时,仅仅涉及stack,不影响到heap,当我们 new Object() 时,会在heap中开辟一段内存并初始化Object对象。当我们将这个对象赋予obj变量时,仅仅是stack中代表obj的那4个字节变更为这个对象的地址。

数组类型引用和对象:

当我们声明一个数组时,如int[] arr = new int[10],因为数组也是对象,arr实际上是引用,stack上仅仅占用4字节空间,new int[10]会在heap中开辟一个数组对象,然后arr指向它。

当我们声明一个二维数组时,如 int[][] arr2 = new int[2][4],arr2同样仅在stack中占用4个字节,会在内存中开辟一个长度为2的,类型为int[]的数组,然后arr2指向这个数组。这个数组内部有两个引用(大小为4字节),分别指向两个长度为4的类型为int的数组。

<img data-rawheight="740" src="https://pic4.zhimg.com/50/v2-6590cb935ae8bf3b7241cb309fe041d7_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="1498" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1498" data-original="https://pic4.zhimg.com/v2-6590cb935ae8bf3b7241cb309fe041d7_r.jpg">

所以当我们传递一个数组引用给一个方法时,数组的元素是可以被改变的,但是无法让数组引用指向新的数组。

你还可以这样声明:int[][] arr3 = new int[3][],这时内存情况如下图

<img data-rawheight="656" src="https://pic1.zhimg.com/50/v2-fdc86227021d56a02b559d6485983c71_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="1408" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1408" data-original="https://pic1.zhimg.com/v2-fdc86227021d56a02b559d6485983c71_r.jpg">

你还可以这样 arr3[0] = new int [5]; arr3[1] = arr2[0];

<img data-rawheight="1026" src="https://pic3.zhimg.com/50/v2-fdc5e737a95d625a47d66ab61e4a2f55_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="1758" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1758" data-original="https://pic3.zhimg.com/v2-fdc5e737a95d625a47d66ab61e4a2f55_r.jpg">

关于String:

原本回答中关于String的图解是简化过的,实际上String对象内部仅需要维护三个变量,char[] chars, int startIndex, int length。而chars在某些情况下是可以共用的。但是因为String被设计成为了不可变类型,所以你思考时把String对象简化考虑也是可以的。

String str = new String("hello")

<img data-rawheight="628" src="https://pic1.zhimg.com/50/v2-a143d0a3594d06f54c6853c46c429e08_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="1394" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1394" data-original="https://pic1.zhimg.com/v2-a143d0a3594d06f54c6853c46c429e08_r.jpg">

当然某些JVM实现会把"hello"字面量生成的String对象放到常量池中,而常量池中的对象可以实际分配在heap中,有些实现也许会分配在方法区,当然这对我们理解影响不大。

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