一段代碼看 Java 引用類型

Java 中的操做數（不知道叫什麼，相對於 bytecode 而言，相似 CPU 的操做碼和操做數）分爲值類型和引用類型：

值類型就是直接存儲最終數值的，如 char, int, float, double...

引用類型包括了數組，以及其它全部用 class 定義的數據類型，這種數據類型由引用和對象實例連部分組成。

雖然 Java 中一切都是類，可是對於值類型，由於不須要存儲其‘對象’特徵，因此，編譯器只爲他們分配了 stack 上的空間，存儲單個的值就能夠了。而引用類型則不一樣，他們的變量存儲分爲兩部分：在 stack 中的引用（指針），以及在 heap 中的對象實例。大概長這樣（圖借別人的，看最後的連接）：

使用下面一段代碼來理解這個問題，體會下區別（String.equals() 的標準實現）。

 1 public boolean equals(Object anObject) {
 2         if (this == anObject) {
 3             return true;
 4         }
 5         if (anObject instanceof String) {
 6             String anotherString = (String)anObject;
 7             int n = value.length;
 8             if (n == anotherString.value.length) {
 9                 char v1[] = value;
10                 char v2[] = anotherString.value;
11                 int i = 0;
12                 while (n-- != 0) {
13                     if (v1[i] != v2[i])
14                         return false;
15                     i++;
16                 }
17                 return true;
18             }
19         }
20         return false;
21     }

 一塊兒從這段代碼來看看值類型和引用類型的區別：

1. 第 2 行，首先使用 == 判斷，兩個引用指向的是否爲同一個對象實例。

2. 第 5 行，判斷傳入的 object 是不是 String 的實例。

3. 第 6 行，將傳入的 object 強制轉換爲 String 類。

4. 第 七、8 行，取 this.value.length 與 anotherString.value.length 做比較。value 的類型是 char[]，由於數組是一個有限的數據集合，其定義時就已經固定了長度。因此這個操做被編譯後，只是兩個內存單元的內容比較。

5. 第 九、10 行，建立新的數組引用，分別指向 this.value 和 anotherString.value。

6. 第 11-16 行，逐個比較兩個 char 數組中的元素。直接比較兩個數組各個元素的效率，是要比比較 String 元素的效率更高的（轉化爲 Char 對象的比較，再比較 Char value，顯然是要耗費更多資源的...）。

 

關於數組

數組是 JVM 提供的基本數據類型之一。

JVM 直接提供的數組類型有 T_BOOLEAN（[Z, 1byte）、T_CHAR（[C, 2bytes）、T_FLOAT（[F, 4bytes）、T_DOUBLE（[D,8bytes）、T_BYTE（[B, 1bytes）、T_SHORT（[S, 2bytes）、T_INT（[I, 4bytes）、T_LONG（[J, 8bytes）。

咱們能夠輕鬆驗證，一個數組是 instanceof Object，同時，數組調用方法 getClass().getName()，也是能夠正確輸出的。

public class arrayTest {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,3,4};
        System.out.println(a.getClass().getName());
        System.out.println("a is instanceof Object? "+(a instanceof Object));
    }
}

固然，數組的實現方法是在 JVM 中的，但這並不妨礙咱們像使用其它類/對象同樣類使用數組。

 一個 array 在內存中的 layout 大概長這樣：

從上面的圖中，能夠看到兩個信息，第一個，數組在內存中是連續存放的，第二個，header 以後的位置存儲着數組的長度。這也是爲何咱們能夠直接獲取數組的 length 屬性，而其它一些類，必須使用 length() 方法。

關於 length 存儲空間的大小，這個顯示是和 JVM 實現有關的。查閱文檔發現，sun 的 JVM (java7) 版本：32位系統中 size_t 是4字節的，在64位系統中，size_t 是8字節的。

另外，好奇對象數組是怎樣存的，打印了一下 String[] b 的 classNage，顯示是「[Ljava.lang.String;」。其中 「[」 表示這是個數組，「L/java/lang.String;」 叫作 JavaNative Interface Field Descriptors，大概就是說這是個 String 類型的數組了。

建立數組的 bytecode 是 JAVA_NEWARRAY 和 JAVA_ANEWARRAY，暫做記錄，改天有空再看看 JVM 中是怎麼來操做的。