面試官刁難：Java字符串能夠引用傳遞嗎？

老讀者都知道了，六年前，我從蘇州回到洛陽，抱着一幅「海歸」的心態，投了很多簡歷，也「約談」了很多面試官，但僅有兩三個令我感到滿意。其中有一位叫老馬，至今還活在個人手機通信錄裏。他當時扔了一個面試題把我砸懵了：「王二，Java 字符串能夠引用傳遞嗎？」

我當時二十三歲，正值青春年華，從事 Java 編程已有 N 年經驗（N < 4），自認爲全部的面試題都能對答如流，結果沒想到啊，被「刁難」了——原來洛陽這塊互聯網的荒漠也有技術專家啊。如今回想起來，臉上不自覺地泛起了羞愧的紅暈：主要是本身當時太菜了。無論怎麼說，是時候寫篇文章剖析一下字符串是否能夠引用傳遞了。

對於絕大多數的初級程序員或者說不重視「內功」的老鳥來講，每每停留在「知其然不知其因此然」的層面上——會用，略知一二，但要求他把問題說清楚的時候，就只能撓撓頭雙手一攤一張問號臉了。

好了，讓咱們來步入正題。先來看一段有趣但使人困惑的代碼片斷吧。

public static void main(String[] args) {
    String x = new String("沉默王二");
    change(x);
    System.out.println(x);
}

public static void change(String x) {
    x = "沉默王三";
}
複製代碼

從代碼的字面邏輯來看，程序應該輸出「沉默王三」，但事與願違，程序輸出的結果倒是「沉默王二」。change() 方法作的是無用功，由於 String 是值傳遞而不是引用傳遞。引用傳遞能夠在被調用的方法中對實參進行修改，但值傳遞卻不能夠。爲何呢？

x 存儲的是一個引用，該引用指向內存中的「沉默王二」字符串對象。當咱們把 x 做爲參數傳遞給 change() 方法時，x 仍然指向的是內存中「沉默王二」字符串，就像下面這幅圖表達的意思同樣。

那麼問題來了。正由於 Java 是值傳遞，x 的值是「沉默王二」的引用。那麼當 change() 方法被調用的時候，x 不是恰好指向了內存中新建立的字符串對象「沉默王三」了嗎？就像下面這幅圖表達的意思那樣。

哦，看起來是一個很完美的解釋，對吧？但這樣的解釋存在一些問題。

當字符串「沉默王二」被建立的時候，Java 會在內存中申請一小段空間，用來存儲這個字符串對象。而後呢，把對象的引用指向了變量 x，也就是說，變量 x 實際上存儲的是對象的引用（對象在內存中存儲的地址）。

我相信你們對上面這一點（對象和對象引用）已經徹底理解了。

關鍵的點來了。當變量 x 做爲參數（實參）傳遞給 change() 方法時，實際上傳遞的是 x 的一個拷貝（形參）。在 change() 方法中，形參 x 起先引用的也是「沉默王二」這個對象，當執行 x = "沉默王三" 的時候，會在內存中建立新的字符串「沉默王三」，而後形參 x 再也不引用「沉默王二」這個對象了，改成引用「沉默王三」這個對象了。但實參 x 呢？並無發生任何的改變！就像下面這幅圖同樣。

假如咱們真的須要改變字符串呢？那就不能使用 String 類了，最好使用 StringBuilder，來擼一串代碼吧。

public static void main(String[] args) {
    StringBuilder x = new StringBuilder("沉默王二");
    change(x);
    System.out.println(x);
}

public static void change(StringBuilder x) {
    x.delete(3,4).append("三");
}
複製代碼

上述代碼會輸出「沉默王三」，但假如咱們使用 new 關鍵字從新對形參 x 進行賦值，就無濟於事。

public static void main(String[] args) {
    StringBuilder x = new StringBuilder("沉默王二");
    change(x);
    System.out.println(x);
}

public static void change(StringBuilder x) {
    x = new StringBuilder("沉默王三");
}
複製代碼

程序輸出的結果仍然是「沉默王二」，緣由其實和 String 同樣，change() 方法在內存中建立了新的字符串「沉默王三」，而後形參 x 再也不引用「沉默王二」這個對象，改成引用「沉默王三」這個對象了。但實參 x 並無任何改變。

看到這，有些讀者可能更疑惑了。x = new StringBuilder("沉默王三") 不能夠改變實參，而 x.delete(3,4).append("三") 卻能夠，爲何？爲何？爲何？爲何呢？

不要着急，咱們來分析一下 delete() 方法的源碼。

public AbstractStringBuilder delete(int start, int end) {
    int len = end - start;
    if (len > 0) {
        System.arraycopy(value, start+len, value, start, count-end);
        count -= len;
    }
    return this;
}
複製代碼

其中 value 是一個字符數組，用來存儲字符序列；count 用來表示字符序列中實際有效的字符數量。

當 count -= len 執行以前，value 的字符內容爲「沉默王二」，count 爲 4。我是怎麼知道的呢？經過 IDEA 的 debug 視圖，截圖爲證。

當 count -= len 執行以後，value 的字符內容仍然爲「沉默王二」，但 count 變成了 3。

當鼠標停留在 this 上時，此時的字符內容爲「沉默王」，也就意味着 x 當前的字符內容爲「沉默王」。一樣的，當咱們在 append() 方法上進行 debug 的時候，也能夠觀察到字符串發生變化的細節。

當 append() 方法執行結束後，此時形參 x 的字符內容爲「沉默王三」。

當 change() 方法執行完後，此時實參 x 的字符內容爲「沉默王三」。

經過上面的源碼分析，你們應該會發現另一個事實：x 對象始終是「StringBuilder@512」，這意味着什麼呢？一圖勝千言，畫個圖你們一看就明白了。

因爲形參 x 和實參 x 引用的都是同一個對象，那麼 change() 方法執行結束後，實參 x 的字符內容天然也就發生了變化。

綜上所述：Java 字符串不是引用傳遞而是值傳遞；更進一步的說，Java 只有值傳遞，沒有引用傳遞。

遙想公瑾當年，小喬初嫁了，雄姿英發。

羽扇綸巾，談笑間，檣櫓灰飛煙滅。

故國神遊，多情應笑我，早生華髮。

哎，後悔啊，早年我要是能把這道面試題吃透的話，也不用被老馬刁難了。另外，我想要告訴你們的是，做爲程序員，咱們千萬不要輕視這些基礎的知識點。由於基礎的知識點是各類上層技術共同的基礎，只有完全地掌握了這些基礎知識點，才能更好地理解程序的運行原理，作出更優化的產品。

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