Java 究竟是值传递仍是引用传递

做者：Intopass
连接：https://www.zhihu.com/question/31203609/answer/50992895
来源：知乎
著做权归做者全部。商业转载请联系做者得到受权，非商业转载请注明出处。

首先，不要纠结于 Pass By Value 和 Pass By Reference 的字面上的意义，不然很容易陷入所谓的“一切传引用其实本质上是传值”这种并不能解决问题无心义论战中。
更况且，要想知道Java究竟是传值仍是传引用，起码你要先知道传值和传引用的准确含义吧？但是若是你已经知道了这两个名字的准确含义，那么你本身就能判断Java究竟是传值仍是传引用。
这就好像用大学的名词来解释高中的题目，对于初学者根本没有任何意义。

1、搞清楚 基本类型 和 引用类型的不一样之处

int num = 10;
String str = "hello";

<img data-rawheight="458" src="https://pic3.zhimg.com/50/166032bc90958c21604110441ad03f45_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="728" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="728" data-original="https://pic3.zhimg.com/166032bc90958c21604110441ad03f45_r.jpg">

如图所示，num是基本类型，值就直接保存在变量中。而str是引用类型，变量中保存的只是实际对象的地址。通常称这种变量为"引用"，引用指向实际对象，实际对象中保存着内容。

2、搞清楚赋值运算符（=）的做用

num = 20; str = "java";

<img data-rawheight="572" src="https://pic4.zhimg.com/50/287c0efbb179638cf4cf27cbfdf3e746_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="714" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="714" data-original="https://pic4.zhimg.com/287c0efbb179638cf4cf27cbfdf3e746_r.jpg">

对于基本类型 num ，赋值运算符会直接改变变量的值，原来的值被覆盖掉。
对于引用类型 str，赋值运算符会改变引用中所保存的地址，原来的地址被覆盖掉。可是原来的对象不会被改变（重要）。
如上图所示，"hello" 字符串对象没有被改变。（没有被任何引用所指向的对象是垃圾，会被垃圾回收器回收）

3、调用方法时发生了什么？参数传递基本上就是赋值操做。

第一个例子：基本类型

void foo(int value) { value = 100; } foo(num); // num 没有被改变

第二个例子：没有提供改变自身方法的引用类型

void foo(String text) { text = "windows"; } foo(str); // str 也没有被改变

第三个例子：提供了改变自身方法的引用类型

StringBuilder sb = new StringBuilder("iphone"); void foo(StringBuilder builder) { builder.append("4"); } foo(sb); // sb 被改变了，变成了"iphone4"。

第四个例子：提供了改变自身方法的引用类型，可是不使用，而是使用赋值运算符。

StringBuilder sb = new StringBuilder("iphone"); void foo(StringBuilder builder) { builder = new StringBuilder("ipad"); } foo(sb); // sb 没有被改变，仍是 "iphone"。

重点理解为何，第三个例子和第四个例子结果不一样？

下面是第三个例子的图解：

<img data-rawheight="398" src="https://pic2.zhimg.com/50/d8b82e07ea21375ca6b300f9162aa95f_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="772" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="772" data-original="https://pic2.zhimg.com/d8b82e07ea21375ca6b300f9162aa95f_r.jpg">

builder.append("4")以后

<img data-rawheight="424" src="https://pic1.zhimg.com/50/ff2ede9c6c55568d42425561f25a0fd7_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="696" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="696" data-original="https://pic1.zhimg.com/ff2ede9c6c55568d42425561f25a0fd7_r.jpg">

下面是第四个例子的图解：

<img data-rawheight="398" src="https://pic2.zhimg.com/50/d8b82e07ea21375ca6b300f9162aa95f_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="772" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="772" data-original="https://pic2.zhimg.com/d8b82e07ea21375ca6b300f9162aa95f_r.jpg">

 

builder = new StringBuilder("ipad"); 以后

<img data-rawheight="438" src="https://pic1.zhimg.com/50/46fa5f10cc135a3ca087dae35a5211bd_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="710" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="710" data-original="https://pic1.zhimg.com/46fa5f10cc135a3ca087dae35a5211bd_r.jpg">

---

2018年1月31日添加部份内容：

这个答案点赞的很多，虽然当时回答时并无讲的特别详细，今天就稍微多讲一些各类类型数据在内存中的存储方式。

从局部变量/方法参数开始讲起：

局部变量和方法参数在jvm中的储存方法是相同的，都是在栈上开辟空间来储存的，随着进入方法开辟，退出方法回收。以32位JVM为例，boolean/byte/short/char/int/float以及引用都是分配4字节空间，long/double分配8字节空间。对于每一个方法来讲，最多占用多少空间是必定的，这在编译时就能够计算好。

咱们都知道JVM内存模型中有，stack和heap的存在，可是更准确的说，是每一个线程都分配一个独享的stack，全部线程共享一个heap。对于每一个方法的局部变量来讲，是绝对没法被其余方法，甚至其余线程的同一方法所访问到的，更遑论修改。

当咱们在方法中声明一个 int i = 0，或者 Object obj = null 时，仅仅涉及stack，不影响到heap，当咱们 new Object() 时，会在heap中开辟一段内存并初始化Object对象。当咱们将这个对象赋予obj变量时，仅仅是stack中表明obj的那4个字节变动为这个对象的地址。

数组类型引用和对象：

当咱们声明一个数组时，如int[] arr = new int[10]，由于数组也是对象，arr其实是引用，stack上仅仅占用4字节空间，new int[10]会在heap中开辟一个数组对象，而后arr指向它。

当咱们声明一个二维数组时，如 int[][] arr2 = new int[2][4]，arr2一样仅在stack中占用4个字节，会在内存中开辟一个长度为2的，类型为int[]的数组，而后arr2指向这个数组。这个数组内部有两个引用（大小为4字节），分别指向两个长度为4的类型为int的数组。

<img data-rawheight="740" src="https://pic4.zhimg.com/50/v2-6590cb935ae8bf3b7241cb309fe041d7_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="1498" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1498" data-original="https://pic4.zhimg.com/v2-6590cb935ae8bf3b7241cb309fe041d7_r.jpg">

 

因此当咱们传递一个数组引用给一个方法时，数组的元素是能够被改变的，可是没法让数组引用指向新的数组。

你还能够这样声明：int[][] arr3 = new int[3][]，这时内存状况以下图

<img data-rawheight="656" src="https://pic1.zhimg.com/50/v2-fdc86227021d56a02b559d6485983c71_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="1408" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1408" data-original="https://pic1.zhimg.com/v2-fdc86227021d56a02b559d6485983c71_r.jpg">

 

你还能够这样 arr3[0] = new int [5]; arr3[1] = arr2[0];

<img data-rawheight="1026" src="https://pic3.zhimg.com/50/v2-fdc5e737a95d625a47d66ab61e4a2f55_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="1758" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1758" data-original="https://pic3.zhimg.com/v2-fdc5e737a95d625a47d66ab61e4a2f55_r.jpg">

 

关于String：

本来回答中关于String的图解是简化过的，实际上String对象内部仅须要维护三个变量，char[] chars, int startIndex, int length。而chars在某些状况下是能够共用的。可是由于String被设计成为了避免可变类型，因此你思考时把String对象简化考虑也是能够的。

String str = new String("hello")

<img data-rawheight="628" src="https://pic1.zhimg.com/50/v2-a143d0a3594d06f54c6853c46c429e08_hd.jpg" data-size="normal" data-rawwidth="1394" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1394" data-original="https://pic1.zhimg.com/v2-a143d0a3594d06f54c6853c46c429e08_r.jpg">

 

固然某些JVM实现会把"hello"字面量生成的String对象放到常量池中，而常量池中的对象能够实际分配在heap中，有些实现也许会分配在方法区，固然这对咱们理解影响不大。