Java 究竟是值傳遞仍是引用傳遞

做者：Intopass
連接：https://www.zhihu.com/question/31203609/answer/50992895
來源：知乎
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首先，不要糾結於 Pass By Value 和 Pass By Reference 的字面上的意義，不然很容易陷入所謂的「一切傳引用其實本質上是傳值」這種並不能解決問題無心義論戰中。
更況且，要想知道Java究竟是傳值仍是傳引用，起碼你要先知道傳值和傳引用的準確含義吧？但是若是你已經知道了這兩個名字的準確含義，那麼你本身就能判斷Java究竟是傳值仍是傳引用。
這就好像用大學的名詞來解釋高中的題目，對於初學者根本沒有任何意義。

1、搞清楚 基本類型 和 引用類型的不一樣之處

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">

如圖所示，num是基本類型，值就直接保存在變量中。而str是引用類型，變量中保存的只是實際對象的地址。通常稱這種變量爲"引用"，引用指向實際對象，實際對象中保存着內容。

2、搞清楚賦值運算符（=）的做用

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">

對於基本類型 num ，賦值運算符會直接改變變量的值，原來的值被覆蓋掉。
對於引用類型 str，賦值運算符會改變引用中所保存的地址，原來的地址被覆蓋掉。可是原來的對象不會被改變（重要）。
如上圖所示，"hello" 字符串對象沒有被改變。（沒有被任何引用所指向的對象是垃圾，會被垃圾回收器回收）

3、調用方法時發生了什麼？參數傳遞基本上就是賦值操做。

第一個例子：基本類型

void foo(int value) { value = 100; } foo(num); // num 沒有被改變

第二個例子：沒有提供改變自身方法的引用類型

void foo(String text) { text = "windows"; } foo(str); // str 也沒有被改變

第三個例子：提供了改變自身方法的引用類型

StringBuilder sb = new StringBuilder("iphone"); void foo(StringBuilder builder) { builder.append("4"); } foo(sb); // sb 被改變了，變成了"iphone4"。

第四個例子：提供了改變自身方法的引用類型，可是不使用，而是使用賦值運算符。

StringBuilder sb = new StringBuilder("iphone"); void foo(StringBuilder builder) { builder = new StringBuilder("ipad"); } foo(sb); // sb 沒有被改變，仍是 "iphone"。

重點理解爲何，第三個例子和第四個例子結果不一樣？

下面是第三個例子的圖解：

<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")以後

<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">

下面是第四個例子的圖解：

<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"); 以後

<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">

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2018年1月31日添加部份內容：

這個答案點讚的很多，雖然當時回答時並無講的特別詳細，今天就稍微多講一些各類類型數據在內存中的存儲方式。

從局部變量/方法參數開始講起：

局部變量和方法參數在jvm中的儲存方法是相同的，都是在棧上開闢空間來儲存的，隨着進入方法開闢，退出方法回收。以32位JVM爲例，boolean/byte/short/char/int/float以及引用都是分配4字節空間，long/double分配8字節空間。對於每一個方法來講，最多佔用多少空間是必定的，這在編譯時就能夠計算好。

咱們都知道JVM內存模型中有，stack和heap的存在，可是更準確的說，是每一個線程都分配一個獨享的stack，全部線程共享一個heap。對於每一個方法的局部變量來講，是絕對沒法被其餘方法，甚至其餘線程的同一方法所訪問到的，更遑論修改。

當咱們在方法中聲明一個 int i = 0，或者 Object obj = null 時，僅僅涉及stack，不影響到heap，當咱們 new Object() 時，會在heap中開闢一段內存並初始化Object對象。當咱們將這個對象賦予obj變量時，僅僅是stack中表明obj的那4個字節變動爲這個對象的地址。

數組類型引用和對象：

當咱們聲明一個數組時，如int[] arr = new int[10]，由於數組也是對象，arr其實是引用，stack上僅僅佔用4字節空間，new int[10]會在heap中開闢一個數組對象，而後arr指向它。

當咱們聲明一個二維數組時，如 int[][] arr2 = new int[2][4]，arr2一樣僅在stack中佔用4個字節，會在內存中開闢一個長度爲2的，類型爲int[]的數組，而後arr2指向這個數組。這個數組內部有兩個引用（大小爲4字節），分別指向兩個長度爲4的類型爲int的數組。

<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">

 

因此當咱們傳遞一個數組引用給一個方法時，數組的元素是能夠被改變的，可是沒法讓數組引用指向新的數組。

你還能夠這樣聲明：int[][] arr3 = new int[3][]，這時內存狀況以下圖

<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">

 

你還能夠這樣 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">

 

關於String：

本來回答中關於String的圖解是簡化過的，實際上String對象內部僅須要維護三個變量，char[] chars, int startIndex, int length。而chars在某些狀況下是能夠共用的。可是由於String被設計成爲了避免可變類型，因此你思考時把String對象簡化考慮也是能夠的。

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">

 

固然某些JVM實現會把"hello"字面量生成的String對象放到常量池中，而常量池中的對象能夠實際分配在heap中，有些實現也許會分配在方法區，固然這對咱們理解影響不大。