Java 中的类型传递问题解惑
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永不期待，永不假设，永不强求。顺其自然，若是注定发生，必会如你所愿。
每日掏心话
许多事从一开始就已预感到了结局，往后所有的折腾，都不过只是为了拖延散场的时间 。
来自：biezhi
链接：blog.biezhi.me/2018/11/java-pass-by-value.html
小乐拍摄
00 前言
我之前一直犯了一个错误，认为 Java 中是有引用传递的，其实不然，写这篇文章一方面是纠正自己的理解，另一个是希望看到文章的人不要犯同样的错。
01 类型传递有什么蹊跷？
要讨论 Java 中是值传递还是引用传递，先来看看如何定义值传递和引用传递。
值传递（pass by value）：在调用函数时将实际参数拷贝一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。
引用传递（pass by reference）：在调用函数时将实际参数的地址直接传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。
它们都是在发生函数调用时的一种参数求值策略，这是对调用函数时，求值和传值的方式的描述，而非传递的内容类型（内容指：是值类型还是引用类型，是值还是指针）。值类型/引用类型，是用于区分两种内存分配方式，值类型在栈上分配，引用类型在堆上分配。一个描述内存分配方式，一个描述参数求值策略，两者之间无任何依赖或约束关系。下面通过一些代码来理解这些话。
02 Java 代码的味道
在 Java 中有基本类型如 int、boolean、char，也有对象类型如 Object、HashMap、Integer 等。
最简单的例子
public static void swap(int a, int b) {
int x = a;
a = b;
b = x;
System.out.println("swap a: " + a);
System.out.println("swap b: " + b);
}
public static void main(String[] args) {
int a = 3;
int b = 4;
swap(a, b);
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
}
对于这段代码的输出是：
swap a: 4
swap b: 3
a = 3
b = 4int 是一个基本类型，我们将 2 个变量的值传入到 swap 方法中，它们实际的结构是这样的：
引用类型的例子
static class Foo {
String name;
public Foo(String name) {
this.name = name;
}
}
static void change(Foo myfoo) {
System.out.println("change input myfoo.name: " + myfoo.name);
myfoo.name = "FiFi";
System.out.println("change new myfoo.name: " + myfoo.name);
}
public static void main(String[] args) {
Foo foo = new Foo("Jerry");
change(foo);
System.out.println(foo.name);
}
对于这样一段代码的输出是：
change input myfoo.name: Jerry
change new myfoo.name: FiFi
FiFi
对于 change 方法接收到的 name 是 Jerry 我们可以理解，修改后方法内输出的 FiFi 也可以理解，因为在同一函数体内，变量的修改必然是可见的。需要解释的就是外部的修改也会发生变化，这是为啥呢？
看了这幅图你大概就明白了，我们 new Foo("Jerry") 这句话会在堆上开辟一块内存空间，假设叫它 0xabcd 好了，把这块内存赋值给一个名为 foo 的引用类型。进入 change 方法的时候就会传递一份 foo引用类型的拷贝（参数入栈），我故意把这个变量名写为 myfoo 防止大家理解错误，myfoo 和 foo 这 2 个引用类型都指向同一块堆内存空间，在 change 方法内通过 myfoo 修改的值也会影响到其他指向这块内存的引用类型。
结论：对于引用类型，是通过传值的方式传引用（引用类型）。这句话可能会有点儿绕，不要死记硬背它。
上面的例子都是演示了 Java 中的值传递，假设 Java 里有引用传递会是什么样子呢？来看看这段代码
static void change(Foo myfoo) {
System.out.println("change input myfoo.name: " + myfoo.name);
// 改变 foo 的指向，让它指向一个新的内存
myfoo = new Foo("biezhi");
System.out.println("change new myfoo.name: " + myfoo.name);
}
public static void main(String[] args) {
Foo foo = new Foo("Jerry");
change(foo);
System.out.println(foo.name);
}
这段代码的输出是
change input myfoo.name: Jerry
change new myfoo.name: biezhi
Jerry
可能你看到这里已经恍然大悟了，如果 Java 中可以传递引用意味着 myfoo = new Foo("biezhi"); 这行代码的修改会影响到之前的 foo 变量，会让 foo 和 myfoo 指向同一块新的地址，然后导致外部的 foo.name会输出 biezhi。
我们看到结果不是这样的，正因为是传值（拷贝了一份）。这行代码会创建一个新对象，让 myfoo 指向新内存，而 foo 指向的还是旧的内存，所以 myfoo 的是不会影响到外部的。
biezhi 的新疑问
看到上面其实值传递的概念和理解已经比较清晰了，之前又遇到一个问题，来看看代码吧
static void change(Integer num) {
System.out.println("change input num: " + num);
num = 2333;
System.out.println("change new num: " + num);
}
public static void main(String[] args) {
Integer num = 1;
change(num);
System.out.println(num);
}
我当时的疑问，Integer 是引用类型吗？传递给 change 方法的参数修改后会影响外部吗？
Integer创建出来的是一个对象（自动装箱），所以是引用类型不会影响到外部
第二个问题为什么就不会影响到外部呢？原因是这样的，Integer 这个类（还有 String、Double、Long等）比较特殊，它是 final 的，是不可变的。当我们使用 num = 2333; 这行代码去赋值的时候发生了什么？
这里我就不画图描述了，这行代码意味着给 num 又创建一个新的对象，所以方法内的 num 引用类型指向了 2333 所处的内存。当我们使用 = 进行操作时候修改的是引用，而不是一个单纯的赋值操作，相当于前面例子中的 myfoo = new Foo("biezhi")。如果你想实现 Integer 数值的修改可以试试 AtomicInteger 这个类。
03 小结
一个方法不能修改一个基本数据类型的参数
一个方法可以修改一个对象参数的状态
一个方法不能实现让对象参数引用一个新对象
之前对 Java 中值传递理解不够的原因是没有分清 引用 和 引用传递 是什么，只是在 Java 中理解起来有点绕，通过上面的小示例分析了这些问题出现的原因，如果你还有些模糊也可以参考我下方给出的链接学习，有什么疑问可以留言告诉我。
参考
Is Java “pass-by-reference” or “pass-by-value”?
https://stackoverflow.com/questions/40480/is-java-pass-by-reference-or-pass-by-value
Java Method Arguments
http://www.cs.toronto.edu/~reid/web/javaparams.html
Java 到底是值传递还是引用传递？
https://www.zhihu.com/question/31203609
Java类型传递有什么蹊跷？
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