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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<script id="MathJax-Element-291" type="math/tex">\color{red}{java的常用内存空间}</script>

  1. 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)
  2. 堆内存空间:保存具体对象的具体属性内容。
  3. 全局数据区:保存static类型的属性
  4. 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:
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javaString<script id="MathJax-Element-2" type="math/tex">\color{red}{java的String类}</script>

两种实例化方式

  1. 直接赋值: String str = “Hello”;
  2. 构造方法赋值 String str = new String(“Hello”);

<script id="MathJax-Element-292" type="math/tex">\color{blue}{两种实例化的区别}</script>

  • 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:
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#####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:
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由上述的结论还可以知道:
<script id="MathJax-Element-306" type="math/tex">\color{red}{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}</script>


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
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java<script id="MathJax-Element-307" type="math/tex">\color{red}{java的引用传递}</script>

引用传递的本质是:<script id="MathJax-Element-308" type="math/tex">\color{red}{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}</script>


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 = http://www.mamicode.com/10;
    public Demo(){}
    public Demo(int data)
    {
        this.data = http://www.mamicode.com/data;"hljs-keyword">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
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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<script id="MathJax-Element-319" type="math/tex">\color{red}{String 的内容一旦声明则不可改变,改变的是内存地址的指向。}</script>


<script id="MathJax-Element-320" type="math/tex">\color{red}{简单理解:}</script>
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
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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 = http://www.mamicode.com/data;"hljs-keyword">public void setData(String data)
    {
        this.data = http://www.mamicode.com/data;"hljs-keyword">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:
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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:
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<script type="text/javascript"> $(function () { $(‘pre.prettyprint code‘).each(function () { var lines = $(this).text().split(‘\n‘).length; var $numbering = $(‘
    ‘).addClass(‘pre-numbering‘).hide(); $(this).addClass(‘has-numbering‘).parent().append($numbering); for (i = 1; i <= lines; i++) { $numbering.append($(‘
  • ‘).text(i)); }; $numbering.fadeIn(1700); }); }); </script>

    java的引用传递