Reference 不为人知的一面

Java不支持pointer，只提供reference，初学者常常因此颇为困惑，特别是修过数据结构的信息系学生，他们心中第一个想到的是：「没pointer，这怎么成，那不就做不出linkedlist和tree的数据结构？」殊不知reference就是一种智能型的pointer，它具有pointer的好处，而且不用像pointer一样要程序员自行reference(*)以及dereference(&)，更不会像pointer一样会误闯内存禁区造成crash。

因为好处多多，所以reference已经是现代化程序语言的重要必备功能了。什么！你说xx高级语言没支持reference，那你可以把它埋葬在二十世纪的历史灰烬中。Java对于资料的处理方式是：只要是基本型态（包括boolean,byte,short,int,long,float,double,char）一律使用passbyvalue，其它型态一律passbyreference。但是我发现这在未来有可能变动,因为Javalanguage将byvalue订为reservedword（非keyword）。当Java将byvalue变成keyword之时，非基本型态的值就可以passbyvalue了，但我相信，此时Java也必须开始支持copyconstructor
作为配套措施，毕竟使用deepcopy或shallowcopy（甚至deep和shallow兼而有之的copy）还是要让programmer决定。
前面提到：只要是基本型态（包括boolean、byte、short、int、long、float、double、char）一律使用passbyvalue，其它型态一律passbyreference。到底什么是passbyvalue？什么又是passbyreference呢？打个比方，passbyvalue就是资料的「分身」传递过去，passbyreference就是资料的「本尊」传递过去。（注：自从发生那件新闻，有了「本尊」和「分身」的名词之后，我发现要向学生解释refere
nce的观念也就容易多了）。因为对象一律是passbyreference，所以一个对象常常同时被多个variable所指到。Java提供自动内存管理的机制，也就是俗称的garbagecollection（垃圾收集）。当一个对象不再被任何variable所指到，就代表此对象从此不可能再被利用，Java虚拟机器内一个负责收集垃圾的thread就会在适当的时机出来将此块内存回收。
记得在Java之父JamesGosling应邀到台湾时（1997年12月），我曾经问他：Java的这种自动内存管理方式造成某些程序（例如debugger）的困扰，Java有没有打算支持weakreference。JamesGosling回答：未来的版本将会支持weakreference，果然在后来的JDK1.2就提供此支持了。JDK1.2除了weakreference（也就是java.lang.ref.WeakReference）之外，还多了一个强化的weakreference（也就是java.lang.ref.SoftReference）以及一个弱化的weakreference（也就是java.lang.ref.PhantomReference），这个设计考虑得相当仔细。

这些reference依照「强度」排列如下：
DirectReference>SoftReference>WeakReference>PhantomReference其中，directreference就是一般的reference。只要被任何directreference所reference到的对象就不会被garbagecollector清除。其它的三种reference（包括softreference，weakreference，phantomreference）则不然，他们不会影响garbagecollection。
如果你对这些特殊的reference感兴趣，不妨去看看java.lang.ref的Javadoc，顺便写几个程序试试看。