JAVA笔试面试必考题系列（五）——传了值还是传了引用？

JAVA面试题解惑系列（五）——传了值还是传了引用？

关键字: java 面试题 值传递 引用传递

作者：臧圩人（zangweiren）
网址：http://zangweiren.iteye.com

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JAVA中的传递都是值传递吗？有没有引用传递呢？

在回答这两个问题前，让我们首先来看一段代码：

public class ParamTest {
    // 初始值为0
    protected int num = 0;

    // 为方法参数重新赋值
    public void change(int i) {
        i = 5;
    }

    // 为方法参数重新赋值
    public void change(ParamTest t) {
        ParamTest tmp = new ParamTest();
        tmp.num = 9;
        t = tmp;
    }

    // 改变方法参数的值
    public void add(int i) {
        i += 10;
    }

    // 改变方法参数属性的值
    public void add(ParamTest pt) {
        pt.num += 20;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ParamTest t = new ParamTest();

        System.out.println("参数--基本类型");
        System.out.println("原有的值：" + t.num);
        // 为基本类型参数重新赋值
        t.change(t.num);
        System.out.println("赋值之后：" + t.num);
        // 为引用型参数重新赋值
        t.change(t);
        System.out.println("运算之后：" + t.num);

        System.out.println();

        t = new ParamTest();
        System.out.println("参数--引用类型");
        System.out.println("原有的值：" + t.num);
        // 改变基本类型参数的值
        t.add(t.num);
        System.out.println("赋引用后：" + t.num);
        // 改变引用类型参数所指向对象的属性值
        t.add(t);
        System.out.println("改属性后：" + t.num);
    }
}

public class ParamTest {
	// 初始值为0
	protected int num = 0;

	// 为方法参数重新赋值
	public void change(int i) {
		i = 5;
	}

	// 为方法参数重新赋值
	public void change(ParamTest t) {
		ParamTest tmp = new ParamTest();
		tmp.num = 9;
		t = tmp;
	}

	// 改变方法参数的值
	public void add(int i) {
		i += 10;
	}

	// 改变方法参数属性的值
	public void add(ParamTest pt) {
		pt.num += 20;
	}

	public static void main(String[] args) {
		ParamTest t = new ParamTest();

		System.out.println("参数--基本类型");
		System.out.println("原有的值：" + t.num);
		// 为基本类型参数重新赋值
		t.change(t.num);
		System.out.println("赋值之后：" + t.num);
		// 为引用型参数重新赋值
		t.change(t);
		System.out.println("运算之后：" + t.num);

		System.out.println();

		t = new ParamTest();
		System.out.println("参数--引用类型");
		System.out.println("原有的值：" + t.num);
		// 改变基本类型参数的值
		t.add(t.num);
		System.out.println("赋引用后：" + t.num);
		// 改变引用类型参数所指向对象的属性值
		t.add(t);
		System.out.println("改属性后：" + t.num);
	}
}

这段代码的运行结果如下：

1. 参数--基本类型
2. 原有的值：0
3. 赋值之后：0
4. 运算之后：0
5. 参数--引用类型
6. 原有的值：0
7. 赋引用后：0
8. 改属性后：20

从上面这个直观的结果中我们很容易得出如下结论：

1. 对于基本类型，在方法体内对方法参数进行重新赋值，并不会改变原有变量的值。
2. 对于引用类型，在方法体内对方法参数进行重新赋予引用，并不会改变原有变量所持有的引用。
3. 方法体内对参数进行运算，不影响原有变量的值。
4. 方法体内对参数所指向对象的属性进行运算，将改变原有变量所指向对象的属性值。

上面总结出来的不过是我们所看到的表面现象。那么，为什么会出现这样的现象呢？这就要说到值传递和引用传递的概念了。这个问题向来是颇有争议的。

大家都知道，在JAVA中变量有以下两种：

1. 基本类型变量，包括char、byte、short、int、long、float、double、boolean。
2. 引用类型变量，包括类、接口、数组（基本类型数组和对象数组）。

当基本类型的变量被当作参数传递给方法时，JAVA虚拟机所做的工作是把这个值拷贝了一份，然后把拷贝后的值传递到了方法的内部。因此在上面的例子中，我们回头来看看这个方法：

// 为方法参数重新赋值
public void change(int i) {
    i = 5;
}

	// 为方法参数重新赋值
	public void change(int i) {
		i = 5;
	}

在这个方法被调用时，变量i和ParamTest型对象t的属性num具有相同的值，却是两个不同变量。变量i是由JAVA虚拟机创建的作用域在change(int i)方法内的局部变量，在这个方法执行完毕后，它的生命周期就结束了。在JAVA虚拟机中，它们是以类似如下的方式存储的：

很明显，在基本类型被作为参数传递给方式时，是值传递，在整个过程中根本没有牵扯到引用这个概念。这也是大家所公认的。对于布尔型变量当然也是如此，请看下面的例子：

public class BooleanTest {
    // 布尔型值
    boolean bool = true;

    // 为布尔型参数重新赋值
    public void change(boolean b) {
        b = false;
    }

    // 对布尔型参数进行运算
    public void calculate(boolean b) {
        b = b && false;
        // 为了方便对比，将运算结果输出
        System.out.println("b运算后的值：" + b);
    }

    public static void main(String[] args) {
        BooleanTest t = new BooleanTest();

        System.out.println("参数--布尔型");
        System.out.println("原有的值：" + t.bool);
        // 为布尔型参数重新赋值
        t.change(t.bool);
        System.out.println("赋值之后：" + t.bool);

        // 改变布尔型参数的值
        t.calculate(t.bool);
        System.out.println("运算之后：" + t.bool);
    }
}

public class BooleanTest {
	// 布尔型值
	boolean bool = true;

	// 为布尔型参数重新赋值
	public void change(boolean b) {
		b = false;
	}

	// 对布尔型参数进行运算
	public void calculate(boolean b) {
		b = b && false;
		// 为了方便对比，将运算结果输出
		System.out.println("b运算后的值：" + b);
	}

	public static void main(String[] args) {
		BooleanTest t = new BooleanTest();

		System.out.println("参数--布尔型");
		System.out.println("原有的值：" + t.bool);
		// 为布尔型参数重新赋值
		t.change(t.bool);
		System.out.println("赋值之后：" + t.bool);

		// 改变布尔型参数的值
		t.calculate(t.bool);
		System.out.println("运算之后：" + t.bool);
	}
}

输出结果如下：

1. 参数--布尔型
2. 原有的值：true
3. 赋值之后：true
4. b运算后的值：false
5. 运算之后：true

那么当引用型变量被当作参数传递给方法时JAVA虚拟机又是怎样处理的呢？同样，它会拷贝一份这个变量所持有的引用，然后把它传递给JAVA虚拟机为方法创建的局部变量，从而这两个变量指向了同一个对象。在篇首所举的示例中，ParamTest类型变量t和局部变量pt在JAVA虚拟机中是以如下的方式存储的：

有一种说法是当一个对象或引用类型变量被当作参数传递时，也是值传递，这个值就是对象的引用，因此JAVA中只有值传递，没有引用传递。还有一种说法是引用可以看作是对象的别名，当对象被当作参数传递给方法时，传递的是对象的引用，因此是引用传递。这两种观点各有支持者，但是前一种观点被绝大多数人所接受，其中有《Core Java》一书的作者，以及JAVA的创造者James Gosling，而《Thinking in Java》一书的作者Bruce Eckel则站在了中立的立场上。

我个人认为值传递中的值指的是基本类型的数值，即使对于布尔型，虽然它的表现形式为true和false，但是在栈中，它仍然是以数值形式保存的，即0表示false，其它数值表示true。而引用是我们用来操作对象的工具，它包含了对象在堆中保存地址的信息。即使在被作为参数传递给方法时，实际上传递的是它的拷贝，但那仍是引用。因此，用引用传递来区别与值传递，概念上更加清晰。

最后我们得出如下的结论：

1. 基本类型和基本类型变量被当作参数传递给方法时，是值传递。在方法实体中，无法给原变量重新赋值，也无法改变它的值。
2. 对象和引用型变量被当作参数传递给方法时，在方法实体中，无法给原变量重新赋值，但是可以改变它所指向对象的属性。至于到底它是值传递还是引用传递，这并不重要，重要的是我们要清楚当一个引用被作为参数传递给一个方法时，在这个方法体内会发生什么。