难住了同事：Java 方法调用到底是传值还是传引用

JAVA 方法调用中的参数是值传递还是引用传递呢？相信每个做开发的同学都碰到过传这个问题，不光是做 Java 的同学，用 C#、Python 开发的同学同样肯定遇到过这个问题，而且很有可能不止一次。

那么，Java 中到底是值传递还是引用传递呢，答案是值传递，Java 中没有引用传递这个概念。

数据类型和内存分配

Java 中有可以概括为两大类数据类型，一类是基本类型，另一类是引用类型。

基本类型

byte、short、int、long、float、double、char、boolean 是 Java 中的八种基本类型。基本类型的内存分配在栈上完成，也就是 JVM 的虚拟机栈。也就是说，当你使用如下语句时：

int i = 89;

会在虚拟机栈上分配 4 个字节的空间出来存放。

引用类型

引用类型有类、接口、数组以及 null 。我们平时熟悉的各种自定义的实体类啊就在这个范畴里。

当我们定义一个对象并且使用 new 关键字来实例化对象时。

User user = new User();

会经历如下三个步骤:

1、声明一个引用变量 user，在虚拟机栈上分配空间；

2、使用 new 关键字创建对象实例，在堆上分配空间存放对象内的属性信息；

3、将堆上的对象链接到 user 变量上，所以栈上存储的实际上就是存的对象在堆上的地址信息；

数组对象也是一样的，栈上只是存了一个地址，指向堆上实际分配的数组空间，实际的值是存在堆上的。

为了清楚的展示空间分配，我画了一张类型空间分配的示例图。

 

没有争议的基本类型

当我们将 8 种基本类型作为方法参数传递时，没有争议，传的是什么(也就是实参)，方法中接收的就是什么(也就是形参)。传递过去的是 1 ，那接到的就是1，传过去的是 true，接收到的也就是 true。

看下面这个例子，将变量 oldIntValue 传给 changeIntValue 方法，该方法内对参数值进行修改，最后输出的结果还是 1。

public static void main( String[] args ) throws Exception{
    int oldIntValue = 1;
    System.out.println( oldIntValue );
    passByValueOrRef.changeIntValue( oldIntValue );
    System.out.println( oldIntValue );
}

public static void changeIntValue( int oldValue ){
    int newValue = 100;
    oldValue = newValue;
}

改变参数值并不会改变原变量的值，没错吧，Java 是按值传递。

数组和类

数组

有的同学说那不对呀，你看我下面这段代码，就不是这样。

public static void main( String[] args ) throws Exception{
    int[] oldArray = new int[] { 1, 2 };
    System.out.println( oldArray[0] );
    changeArrayValue( oldArray );
    System.out.println( oldArray[0] );
}

public static void changeArrayValue( int[] newArray ){
    newArray[0] = 100;
}

这段代码的输出是

1
100

说明调用 changeArrayValue 方法时，修改传过来的数组参数中的第一项后，原变量的内容改变了，那这怎么是值传递呢。

别急，看看下面这张图，展示了数组在 JVM 中的内存分配示例图。

 

实际上可以理解为 changeArrayValue 方法接收的参数是原变量 oldArray 的副本拷贝，只不过数组引用中存的只是指向堆中数组空间的首地址而已，所以，当调用 changeArrayValue 方法后，就形成了 oldArray 和 newArray 两个变量在栈中的引用地址都指向了同一个数组地址。所以修改参数的每个元素就相当于修改了原变量的元素。

类

一般我们在开发过程中有很多将类实例作为参数的情况，我们抽象出来的各种对象经常在方法间传递。比如我们定义了一个用户实体类。

public class User {

    private String name;

    private int age;

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

比方说我们有一个原始的实体 User 类对象，将这个实体对象传给一个方法，这个方法可能会有一些逻辑处理，比如我们拿到这个用户的 name 属性，发现 name 为空，我们就给 name 属性赋予一个随机名称，例如 “用户398988”。这应该是很常见的一类场景了。

我们通常这样使用，将 user 实例当做参数传过来，处理完成后，再将它返回。

public static void main( String[] args ) throws Exception{
    User oldUser = new User( "原始姓名", 8 );
    System.out.println( oldUser.toString() );
    oldUser = changeUserValue( oldUser );
    System.out.println( oldUser.toString() );
}

public static User changeUserValue( User newUser ){
    newUser.setName( "新名字" );
    newUser.setAge( 18 );
  return newUser;
}

但有的同学说，我发现修改完成后就算不返回，原变量 oldUser 的属性也改变了，比如下面这样：

public static void main( String[] args ) throws Exception{
    User oldUser = new User( "原始姓名", 8 );
    System.out.println( oldUser.toString() );
    changeUserValue( oldUser );
    System.out.println( oldUser.toString() );
}

public static void changeUserValue( User newUser ){
    newUser.setName( "新名字" );
    newUser.setAge( 18 );
}

返回的结果都是下面这样

User{name='原始姓名', age=8}
User{name='新名字', age=18}

那这不就是引用传递吗，改了参数的属性，就改了原变量的属性。仍然来看一张图

 

实际上仍然不是引用传递，引用传递我们学习 C++ 的时候经常会用到，就是指针。而这里传递的其实是一个副本，副本中只存了指向堆空间对象实体的地址而已。我们我们修改参数 newUser 的属性间接的就是修改了原变量的属性。

有同学说，那画一张图说这样就是这样吗，你说是副本就是副本吗，我偏说就是传的引用，就是原变量，也说得通啊。

确实是说的通，如果真是引用传递，也确实是这样的效果没错。那我们就来个反例。

public static void main( String[] args ) throws Exception{
    User oldUser = new User( "原始姓名", 8 );
    System.out.println( oldUser.toString() );
    wantChangeUser( oldUser );
    System.out.println( oldUser.toString() );
}

public static void wantChangeUser( User newUser ){
    newUser = new User( "新姓名", 18 );
}

假设就是引用传递，那么 newUser 和 main 方法中的 oldUser 就是同一个引用对象，那我在 wantChangeUser 方法中重新 new 了一个 User 实体，并赋值给了 newUser，按照引用传递这个说法，我赋值给了参数也就是赋值给了原始变量，那么当完成赋值操作后，原变量 oldUser 就应该是 name = "新名字"、age=18 才对。

然后，我们运行看看输出结果：

User{name='原始姓名', age=8}
User{name='原始姓名', age=8}

结果依然是修改前的值，我们修改了 newUser ，并没有影响到原变量，显然不是引用传递。

结论

Java 中的参数传递是值传递，并且 Java 中没有引用传递这个概念。我们通常说的引用传递，一般都是从 C 语言和 C like 而来，因为它们有指针的概念。

而我们也知道，C、C++ 中需要程序员自己管理内存，而指针的使用经常会导致内存泄漏一类的问题，Java 千辛万苦的就是为了让程序员解放出来，而使用垃圾收集策略管理内存，这其中很重要的一点就是规避了指针的使用，所以在 Java 的世界中没有所谓的指针传递。