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Java 新手进阶:细说引用类型

  在前几天的帖子《Java性能优化[1]:基本类型 vs 引用类型》里,俺大概介绍了“引用类型”与“基本类型”在存储上的区别。昨天有网友在评论中批评说“引用类型变量和它所引用的对象”没区分清楚,容易混淆。所以今天专门来说一下引用类型的相关细节。
  另外,顺便也把原先的帖子中,关于“两种类型的存储方式”这节补充了一下,加点插图,有助于大伙儿的理解。
  其实,引用类型的变量非常类似于 C/C++ 的指针。为了形象起见,也为了打字方便,本文后面的内容,都把“引用类型的变量”称为【指针】。所以,如果你原先有 C/C++ 背景,今天讲的内容对你来说应该很好理解;否则的话,可能要多琢磨琢磨了。

★创建问题


  假设咱们在【函数中】写了如下这个简单的语句:
StringBuffer str = new StringBuffer("Hello world");
  别看这个语句简单,其实包含了如下三个步骤:
  首先,new 操作符会在【堆】(Heap)里申请了一坨内存,把创建好的 StringBuffer 对象放进去。
  其次,StringBuffer str 声明了一个指针。这个指针本身是存储在【栈】(Stack)上的(因为前面俺说了:此语句写在【函数中】),用来指向某个 StringBuffer 类型的对象。或者换一种说法,这个指针可以用来保存某个 StringBuffer 对象的地址。
  最后,当中这个 等于号(赋值符号)把两者关联起来,也就是把刚申请的那一坨内存的地址保存成 str 的值。

  为了加深列位看官的印象,把上次那篇帖子的图片再拿出来秀一下:
不见图 请翻墙

★引用对象之间的赋值、判相等


  通过上述的图解,大伙儿应该明白指针变量和该指针变量指向的【对象】是一个什么关系了吧?
  还是接着刚才的例子,再来看赋值的问题。对于如下语句:
StringBuffer str2 = str;
  这个赋值语句是啥意思捏?实际上就是把 str 的地址复制给 str2;记住,是地址的复制,StringBuffer 对象本身并【没有】复制。所以两个指针指向的是同一个东东。
  再搞一张示意图,如下(今天画这些图可把俺累坏了):
不见图 请翻墙

  明白了赋值,判断相等的问题(就是==操作符)也就简单了。当我们写如下语句时,只是判断两个指针的【值】(也就是对象的地址)是否相等,并【不是】判断“被指向的对象”是否内容相同。
if(str2 == str)
  实际上两个指针的值相同,则肯定是指向同一个对象(所以对象内容必定相同)。但是两个内容相同的对象,它们的地址可能不一样(比如克隆出来的多个对象之间,地址就不同)。

★final 常量的问题


  针对引用类型变量的 final 修饰符也是很多人搞混淆的地方。实际上 final 只是修饰指针的值(也就是限定指针保存的地址不能变)。至于该指针指向的对象,内容是否能变,那就管不着了。所以,对于如下语句:
final StringBuffer strConst = new StringBuffer();
  你可以修改它指向的对象的【内容】,比如:
strConst.append("hello world");
  但是【不能】修改它的【值】,比如:
strConst = null;

★传参的问题


  引用类型(在函数调用中)的传参问题,是一个相当扯的问题。有些书上说是传值,有些书上说是传引用。搞得 Java 程序员都快成神经分裂了。所以,我们最后来谈一下“引用类型参数传递”的问题。
  还是拿刚才的例子,假设现在要把刚才创建的那一坨字符串打印出来,我们会使用如下语句:
System.out.println(str);
  这个语句又是什么意思捏?这时候就两说了。
  第一种理解:
  可以认为传进函数的是 str 这个指针,指针说白了就是一个地址的值,说得再白一点,就是个整数。按照这种理解,就是传值的方式。也就是说,参数传递的是指针本身,所以是传值的。
  第二种理解:
  可以认为传进去的是 StringBuffer 对象,按照这种理解,就是传引用方式了。因为我们确实是把对象的地址(也就是引用)给传了进去。
  费了这么多口水,其实不论是“传引用”还是“传值”,都可以讲得通,关键取决于你是【如何看待】参数所传递的【东西】。这就好比量子力学中“光的波粒二象性”,如果你以粒子的方式去测量它,它看起来像粒子;如果你以波动的方式去观测它,它看起来像波动。假如你不太懂量子力学,前面这话就当我没说 :-)


俺博客上,和本文相关的帖子(需翻墙)
Java 新手的通病(系列)
Java 性能优化(系列)
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3 条评论

  1. "今天画这些图把我累坏了"
    辛苦lz了 O(∩_∩)O~ 可以找找相关的画图工具~

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  2. 讲的非常不错啊,谢谢了

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