java值传递与引用传递区别详解

本文深入探讨Java中值传递和引用传递的概念,通过实例解释基本数据类型和引用数据类型在方法调用中的行为差异,并澄清Java实际上只采用值传递的误解。

java的值传递和引用传递在面试中一般都会都被涉及到,今天我们就来聊聊这个问题,首先我们必须认识到这个问题一般是相对函数而言的,也就是java中的方法参数,那么我们先来回顾一下在程序设计语言中有关参数传递给方法(或函数)的两个专业术语:

  • 按值调用(call by value)
  • 按引用调用(call by reference)

所谓的按值调用表示方法接收的是调用着提供的值,而按引用调用则表示方法接收的是调用者提供的变量地址(如果是C语言的话来说就是指针啦,当然java并没有指针的概念)。这里我们需要注意的是一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,而不能修改传递值调用所对应的变量值,这句话相当重要,这是按值调用与引用调用的根本区别,当然如果还不理解,没关系,下面就要图文并茂的彻底分析啦。

前面我们说过java中并不存在引用调用,这点是没错的,因为java程序设计语言确实是采用了按值调用,即call by value。也就是说方法得到的是所有参数值的一个拷贝,方法并不能修改传递给它的任何参数变量的内容。下面我们来看一个例子:

package com.zejian.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author zejian
 */
public class CallByValue {
    
    private static int x=10;
    
    public static void updateValue(int value){
        value = 3 * value;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("调用前x的值:"+x);
        updateValue(x);
        System.out.println("调用后x的值:"+x);
    }
}

运行程序,结果如下:

调用前x的值:10

调用后x的值:10

可以看到x的值并没有变化,接下来我们一起来看一下具体的执行过程:

 

分析:

1)value被初始化为x值的一个拷贝(也就是10)

2)value被乘以3后等于30,但注意此时x的值仍为10!

3)这个方法结束后,参数变量value不再使用,被回收。

结论:当传递方法参数类型为基本数据类型(数字以及布尔值)时,一个方法是不可能修改一个基本数据类型的参数。

当然java中除了基本数据类型还有引用数据类型,也就是对象引用,那么对于这种数据类型又是怎么样的情况呢?我们还是一样先来看一个例子:

声明一个User对象类型:

package com.zejian.test;
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;
    }
}

执行类如下:

package com.zejian.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author zejian
 */
public class CallByValue {
    private static User user=null;
    public static void updateUser(User student){
        student.setName("Lishen");
        student.setAge(18);
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
        user = new User("zhangsan",26);
        System.out.println("调用前user的值:"+user.toString());
        updateUser(user);
        System.out.println("调用后user的值:"+user.toString());
    }
}

运行结果如下:

调用前user的值:User [name=zhangsan, age=26]

调用后user的值:User [name=Lishen, age=18]

很显然,User的值被改变了,也就是说方法参数类型如果是引用类型的话,引用类型对应的值将会被修改,下面我们来分析一下这个过程:

过程分析:

1)student变量被初始化为user值的拷贝,这里是一个对象的引用。

2)调用student变量的set方法作用在这个引用对象上,user和student同时引用的User对象内部值被修改。

3)方法结束后,student变量不再使用,被释放,而user还是没有变,依然指向User对象。

结论:当传递方法参数类型为引用数据类型时,一个方法将修改一个引用数据类型的参数所指向对象的值。

 

虽然到这里两个数据类型的传递都分析完了,也明白的基本数据类型的传递和引用数据类型的传递区别,前者将不会修改原数据的值,而后者将会修改引用所指向对象的值。可通过上面的实例我们可能就会觉得java同时拥有按值调用和按引用调用啊,可惜的是这样的理解是有误导性的,虽然上面引用传递表面上体现了按引用调用现象,但是java中确实只有按值调用而没有按引用调用。到这里估计不少人都蒙逼了,下面我们通过一个反例来说明(回忆一下开头我们所说明的按值调用与按引用调用的根本区别)。
 

package com.zejian.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author zejian
 */
public class CallByValue {
    private static User user=null;
    private static User stu=null;
    
    /**
     * 交换两个对象
     * @param x
     * @param y
     */
    public static void swap(User x,User y){
        User temp =x;
        x=y;
        y=temp;
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
        user = new User("user",26);
        stu = new User("stu",18);
        System.out.println("调用前user的值:"+user.toString());
        System.out.println("调用前stu的值:"+stu.toString());
        swap(user,stu);
        System.out.println("调用后user的值:"+user.toString());
        System.out.println("调用后stu的值:"+stu.toString());
    }
}

我们通过一个swap函数来交换两个变量user和stu的值,在前面我们说过,如果是按引用调用那么一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,也就是说如果java是按引用调用的话,那么swap方法将能够实现数据的交换,而实际运行结果是:

调用前user的值:User [name=user, age=26]

调用前stu的值:User [name=stu, age=18]

调用后user的值:User [name=user, age=26]

调用后stu的值:User [name=stu, age=18]

我们发现user和stu的值并没有发生变化,也就是方法并没有改变存储在变量user和stu中的对象引用。swap方法的参数x和y被初始化为两个对象引用的拷贝,这个方法交换的是这两个拷贝的值而已,最终,所做的事都是白费力气罢了。在方法结束后x,y将被丢弃,而原来的变量user和stu仍然引用这个方法调用之前所引用的对象。

 

这个过程也充分说明了java程序设计语言对对象采用的不是引用调用,实际上是对象引用进行的是值传递,当然在这里我们可以简单理解为这就是按值调用和引用调用的区别,而且必须明白即使java函数在传递引用数据类型时,也只是拷贝了引用的值罢了,之所以能修改引用数据是因为它们同时指向了一个对象,但这仍然是按值调用而不是引用调用。

总结:

  • 一个方法不能修改一个基本数据类型的参数(数值型和布尔型)。

  • 一个方法可以修改一个引用所指向的对象状态,但这仍然是按值调用而非引用调用。

  • 上面两种传递都进行了值拷贝的过程。

<think>我们正在讨论Java中的参数传递机制。根据用户的问题提供的引用,我们需要详细解释Java值传递引用传递区别,并澄清常见的误解。 关键点: 1. Java中只有值传递(pass by value),没有引用传递(pass by reference)。 2. 对于基本数据类型(如int, char等),传递的是的副本,因此在方法内修改不会影响原始。 3. 对于引用数据类型(如对象、数组等),传递的是引用的副本(即对象地址的副本),因此: - 如果在方法内修改对象的状态(例如调用对象的方法修改其字段),会影响原始对象,因为副本原始引用都指向同一个对象。 - 如果在方法内将引用指向一个新的对象(即改变引用),则不会影响原始引用,因为只是修改了副本的指向。 我们将结合引用[1][2][3][4][5]中的内容来详细说明。 另外,注意用户提到的“依赖传递”实际上是指依赖注入(Dependency Injection)中的概念,参数传递机制不同。但根据用户的问题,他主要关注的是值传递引用传递区别,所以我们将重点放在参数传递上。 下面开始组织回答:</think>### Java 值传递引用传递区别详解 #### 一、核心结论:Java **只有值传递** Java 中所有参数传递都是**值传递**(Pass by Value),不存在引用传递(Pass by Reference)。无论是基本类型还是引用类型,传递的都是**的副本**而非原始变量本身[^1][^2][^3]。 #### 二、值传递机制解析 1. **基本数据类型**(int, char, double 等) ```java void modify(int b) { b = 20; // 修改副本 } public static void main(String[] args) { int a = 10; modify(a); System.out.println(a); // 输出 10(原不变)[^1] } ``` - 传递的副本,方法内修改不影响原 2. **引用数据类型**(对象、数组等) ```java void modifyRef(User u) { u.setName("李四"); // ✅ 修改对象状态(影响原对象) u = new User("王五"); // ❌ 重新赋引用(不影响原引用)[^4] } public static void main(String[] args) { User user = new User("张三"); modifyRef(user); System.out.println(user.getName()); // 输出 "李四"[^1][^4] } ``` - 传递对象**引用的副本**(即内存地址的拷贝) - 可通过副本修改对象状态(因指向同一内存) - 重新赋引用仅改变副本指向,不影响原引用 #### 三、引用传递的对比(以 C++ 为例) ```cpp void incr(int& num) { // 真正的引用传递 num++; // 直接修改原始变量 } int main() { int age = 10; incr(age); std::cout << age; // 输出 11(原改变)[^3] } ``` - **核心区别**: - Java传递地址副本(值传递) - C++:传递原始变量别名(引用传递) - 在 Java 中类似 `u = new User()` 的操作不会影响调用方变量 #### 四、典型误解案例分析 1. **String 的"不变性"假象** ```java void change(String s) { s = "new"; // 仅修改副本引用 } public static void main(String[] args) { String str = "old"; change(str); System.out.println(str); // 输出 "old"[^5] } ``` - 字符串不可变 + 值传递 → 原引用不变 2. **数组修改的迷惑行为** ```java void changeArray(int[] arr) { arr[0] = 100; // ✅ 修改元素(影响原数组) arr = new int[5]; // ❌ 重新赋(不影响原引用)[^2] } ``` - 数组作为引用类型,遵循值传递规则 #### 五、值传递原理图示 ```mermaid graph LR A[调用方变量] -->|传递副本| B[方法参数] subgraph 基本类型 A1[a=10] --> B1[b=10] B1 --> C1[修改 b=20] --> D1[原a仍为10] end subgraph 引用类型 A2[user=0x1001] -->|复制地址| B2[u=0x1001] B2 --> C2[修改对象状态] --> D2[原对象改变] B2 --> E2[新对象 u=0x2002] --> F2[原引用仍为0x1001] end ``` #### 六、为什么 Java 不采用引用传递? 1. **安全性考虑**:防止方法意外修改调用方变量 2. **设计哲学**:明确区分"修改对象状态""替换对象引用" 3. **性能平衡**:传递地址副本比深拷贝高效,比引用传递更可控[^1][^3] > **关键总结**: > - 值传递传递的副本(基本类型/引用类型地址) > - 对象状态可修改:因副本引用指向同一对象 > - 引用不可替换:重新赋仅改变副本指向[^1][^2][^4] --- ### 相关问题 1. 为什么 `String` 类型在参数传递中表现出特殊行为? 2. 如何解释 `final` 修饰的参数在值传递中的作用? 3. 值传递机制在并发编程中会产生哪些线程安全问题? 4. Java值传递 C# 的 `ref` 关键字有何本质区别? 5. 如何通过反编译验证 Java值传递机制? > 引用说明:本文概念解析参考 Java 语言规范及权威技术文献[^1][^2][^3][^4][^5]。
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