首先,不要纠结于 Pass By ValuePass By Reference 的字面上的意义,否则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意义论战中。

更何况,要想知道 Java 到底是传值还是传引用,起码你要先知道传值和传引用的准确含义吧?

可是如果你已经知道了这两个名字的准确含义,那么你自己就能判断Java到底是传值还是传引用。

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。

一:搞清楚 基本类型 和 引用类型的不同之处

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

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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。一般称这种变量为引用,引用指向实际对象,实际对象中保存着内容。

二:搞清楚赋值运算符(=)的作用

num = 20;
str = "java";

img

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。但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)

三:调用方法时发生了什么?参数传递基本上就是赋值操作

//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,但是不使用,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,还是 "iphone"。

重点理解为什么,第三个例子和第四个例子结果不同?

下面是第三个例子的图解:

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builder.append("4")之后

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下面是第四个例子的图解:

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builder = new StringBuilder("ipad"); 之后

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2018年1月31日添加部分内容:

这个答案点赞的不少,虽然当时回答时并没有讲的特别详细,今天就稍微多讲一些各种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。对于每个方法来说,最多占用多少空间是一定的,这在编译时就可以计算好。

我们都知道 JVM 内存模型中有,stack 和 heap 的存在,但是更准确的说,是每个线程都分配一个独享的 stack,所有线程共享一个 heap。对于每个方法的局部变量来说,是绝对无法被其他方法,甚至其他线程的同一方法所访问到的,更遑论修改。

当我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,当我们 new Object() 时,会在 heap 中开辟一段内存并初始化 Object 对象。当我们将这个对象赋予 obj 变量时,仅仅是 stack中代表 obj 的那 4 个字节变更为这个对象的地址。

数组类型引用和对象:

当我们声明一个数组时,如 int[] arr = new int[10],因为数组也是对象,arr 实际上是引用,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,然后 arr 指向它。

当我们声明一个二维数组时,如 int[][] arr2 = new int[2][4],arr2 同样仅在 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,然后 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。

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所以当我们传递一个数组引用给一个方法时,数组的元素是可以被改变的,但是无法让数组引用指向新的数组。

你还可以这样声明:int[][] arr3 = new int[3][],这时内存情况如下图

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你还可以这样 arr3[0] = new int [5]; arr3[1] = arr2[0];

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关于String

原本回答中关于 String 的图解是简化过的,实际上 String 对象内部仅需要维护三个变量,char[] chars, int startIndex, int length。而 chars 在某些情况下是可以共用的。但是因为 String 被设计成为了不可变类型,所以你思考时把 String 对象简化考虑也是可以的。

String str = new String("hello")

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当然某些 JVM 实现会把 hello 字面量生成的 String 对象放到常量池中,而常量池中的对象可以实际分配在heap 中,有些实现也许会分配在方法区,当然这对我们理解影响不大。