java的引用传递

最近看着李兴华讲师的java视频教程学习java，关于java引用传递方面的知识的总结。

基础知识

java的常用内存空间

栈内存空间：保存所有的对象名称（更准确地说是保存了引用的堆内存空间的地址）

堆内存空间：保存具体对象的具体属性内容。

全局数据区：保存static类型的属性

全局代码区：保存所有的方法定义

实例分析

class Person
{
private String name;
private int age;
private static String city = "北京";
// 构造函数
public Person(){}
public Person(String name, int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
}

public class Test
{
public static void main(String args[])
{
Person person = new Person("张三",20);
}
}

以上产生的person对象的内存关系如下图：

java的String类

两种实例化方式

直接赋值： String str = “Hello”;

构造方法赋值 String str = new String(“Hello”);

两种实例化的区别

直接赋值：只开辟一块内存空间，字符串内容可以自动入池，供下次使用。

构造方法赋值：开辟两块内存空间，有一块将成为垃圾，并且不能自动入池，需要使用intern（）手动入池。

实例代码分析

#####直接赋值

public class StringDemo
{
public static void main(String args[])
{
// 直接赋值
String str1 = "Hello";
// 直接赋值
String str2 = "Hello";
// 直接赋值
String str3 = "Hello";
System.out.println(str1 == str2);
System.out.println(str1 == str3);
System.out.println(str2 == str3);
}
}

程序运行结果：

true

true

true

由程序执行结果可知：str1、str2、str3 3个字符串的内存地址完全相同，也就是说，实际上只开辟了一段堆内存空间。

内存分析图：



#####构造方法赋值

public class StringDemo
{
public static void main(String args [])
{
// 构造方法赋值
String str1 = new String("Hello");
// 构造方法赋值
String str2 = new String("Hello");
System.out.println(str1 == str2);
}
}

程序结果：

false

由程序执行结果可知：str1、str2、 2 个字符串的内存地址不相同，也就是说，使用构造方法实例化的String类对象内容不会保存在字符串对象池中，即不能狗进行共享数据操作。

构造方法赋值分析

由于每一个字符串都是一个String类的匿名对象，所以首先会在堆内存中开辟一段内存空间保存字符串”Hello”，而后又使用关键字new开辟了另一块内存空间，并把之前定义的字符串常量的内存空间的内容赋给new开辟的空间，而此时之前定义的字符串常量的内存空间将不会有任何栈内存指向，就成成为垃圾，等待垃圾收集器（GC）不定期回收。

内存分析图：



由上述的结论还可以知道：

字符串的内容一旦声明，则不可改变。字符串内容的更改，实际上改变的是字符串对象的引用过程，并且会伴随大量垃圾的产生

代码实例分析：

public class TestDemo
{
public static void main(String args [])
{
String str = "Hello ";
String str1 = "Hello ";
String str2 = "Hello ";
// str、 str1指向同一块内存空间
System.out.println(str == str1 && str1 == str2) ;
str += "World";
// str和str2是否仍指向同一块内存空间
System.out.println(str == str1)  ;
System.out.println(str1 == str2)  ;
System.out.println("str = " + str) ;
System.out.println("str1 = " + str1);
}
}

程序运行结果：

true

false

true

str = Hello World

str1 = Hello

str2 = Hello

由程序执行结果可知，开始str、str1和str2指向同一块堆内存空间，改变str(连接”World”)之后，str指向的堆内存空间发生改变，而原str所指的堆内存空间的内容没有发生改变。

内存分析图

java的引用传递

引用传递的本质是：同一块堆内存空间，同时被多个栈内存指向，不同的栈可以修改同一块堆内存空间的内容

代码实例分析

范例一（自定义类对象作为函数参数传递）

class Demo
{
private int data = 10;
public Demo(){}
public Demo(int data)
{
this.data = data;
}
public int getData()
{
return this.data;
}
}
public class TestDemo
{
public static void main(String args [])
{
Demo demo = new Demo(100);
fun(demo); // 等价于Demo temp = demo
System.out.println(demo.getData());
}
public static void fun(Demo temp)// 接受引用
{
temp.setData(30);// 修改属性内容
}
}

程序运行结果：

30

结果分析

本程序首先在主方法中实例化了一个Demo对象，同时为类中的data属性赋值为100，之后将类对象传递给fun()方法由于类本身属于引用数据类型，所以fun（）方法中的修改直接影响原始对象的内容。

内存关系图

范例二（String类对象作为函数参数传递）

public class TestDemo
{
public static void main(String args [])
{
String str = "Hello";  // 自定义字符串
fun(str); // 引用传递： String temp = str
System.out.println(str);
}
public static void fun(String temp)
{
temp = "World";
}
}

程序运行结果：

Hello

通过程序运行结果可以发现，由于String类的内容不可变，所以当修改字符串数据（temp = “World”;）时就发生一个引用关系的变更，temp将指向新的堆内存空间。由于temp数据是方法的局部变量，所以方法执行完毕后，原始的str对象内容并不会发生任何改变。所以使用String类作为引用操作类型操作，关键是：String的内容一旦声明则不可改变，改变的是内存地址的指向。

简单理解：

可以把String类看成基本数据类型。由于基本数据类型本身不牵扯到内存关系，而且传递时也只是值传递，不是内存地址传递，这样的特点是：方法里不管做何种修改，都不会影响原数据的内容。

内存关系图

范例三（包含String类属性的自定义类作为函数参数传递）

class Demo
{
private String data;
public Demo(){}
public Demo(String data)
{
this.data = data;
}
public void setData(String data)
{
this.data = data;
}
public String getData()
{
return this.data;
}
}

public class  TestDemo
{
public static void main(String args [])
{
Demo demo = new Demo("Hello"); // 对象实例化
fun(demo); // 引用传递：Demo temp = demo
System.out.println(demo.getData());
}
public static void fun(Demo temp)
{
temp.setData("World");
}
}

程序运行结果：

World

本程序和范例一从本质上将没有本质上的区别，唯一的区别在于本次使用了String作为Demo类的属性。如果把String类看成基本数据类型，可以得到如下内存分析图：



但实际上，更完整的内存关系应该表示为“Demo对象（栈）中包含了String的引用（data是String的名字存储在栈，而字符串的内容则存储在堆），Demo对象的堆内存中保存着data（栈内存）的引用关系”，完整的内存关系图如下：