原文地址:http://dreamhead.blogbus.com/logs/2005/05/1189478.html
這是一篇一年多之前便已寫就的文章,那時,因為很多Java程序員隻求追隨新生的事物,卻連基本的概念都沒有,很多討論中,很明顯是基本功不過硬,於是萌生寫一個系列文章,討論Java的基本功,下面便是在這個想法下催生出的第一篇文章。可事實上,真正完成的也隻有這一篇。因為未能及時發佈,它就被我遺忘在硬盤的角落中。今天,JavaEye上關於Java傳值還是傳引用的論戰讓我記起瞭自己曾經寫過的這篇文章,願與大傢共享。
Java基本功??Reference
有這樣一種說法,如今爭鋒於IT戰場的兩大勢力,MS一族偏重於底層實現,Java一族偏重於系統架構。說法根據無從考證,但從兩大勢力各自的社區力量和圖書市場已有佳作不難看出,此說法不虛。於是,事情的另一面讓人忽略瞭。
偏巧,我是一個喜歡探究底層實現的Java程序員,雖然我的喜好並非純正咖啡,劍走偏鋒卻別是一番風味。
Reference
Java世界泰山北鬥級大作《Thinking In Java》切入Java就提出“Everything is Object”。在Java這個充滿Object的世界中,reference是一切謎題的根源,所有的故事都是從這裡開始的。
Reference是什麼?
如果你和我一樣在進入Java世界之前曾經浪跡於C/C++世界,就一定不會對指針陌生。談到指針,往日種種不堪回首的經歷一下子湧上心頭,這裡不是抱怨的地方,讓我們暫時忘記指針的痛苦,回憶一下最初接觸指針的甜蜜吧!還記得你看過的教科書中,如何講解指針嗎?留在我印象中的一種說法是,指針就是地址,如同門牌號碼一樣,有瞭地址,你可以輕而易舉找到一個人傢,而不必費盡心力的大海撈針。
C++登上歷史舞臺,reference也隨之而來,容我問個小問題,指針和reference區別何在?我的答案來自於在C++世界享譽盛名的《More Effective C++》。
沒有null reference。
reference必須有初值。
使用reference要比使用指針效率高。因為reference不需要測試其有效性。
指針可以重新賦值,而reference總是指向它最初獲得的對象
設計選擇:
當你指向你需要指向的某個東西,而且絕不會改指向其它東西,或是當你實作一個運算符而其語法需要無法有指針達成,你就應該選擇reference。其它任何時候,請采用指針。
這和Java有什麼關系?
初學Java,鑒於reference的名稱,我毫不猶豫的將它和C++中的reference等同起來。不過,我錯瞭。在Java中,reference 可以隨心所欲的賦值置空,對比一下上面列出的差異,就不難發現,Java的reference如果要與C/C++對應,它不過是一個穿著 reference外衣的指針而已。
於是,所有關於C中關於指針的理解方式,可以照搬到Java中,簡而言之,reference就是一個地址。我們可以把它想象成一個把手,抓住它,就抓住瞭我們想要操縱的數據。如同掌握C的關鍵在於掌握指針,探索Java的鑰匙就是reference。
一段小程序
我知道,太多的文字總是令人犯困,那就來段代碼吧!
public class ReferenceTricks {
public static void main(String[] args) {
ReferenceTricks r = new ReferenceTricks();
// reset integer
r.i = 0;
System.out.println(“Before changeInteger:” + r.i);
changeInteger(r);
System.out.println(“After changeInteger:” + r.i);
// just for format
System.out.println();
// reset integer
r.i = 0;
System.out.println(“Before changeReference:” + r.i);
changeReference(r);
System.out.println(“After changeReference:” + r.i);
}
private static void changeReference(ReferenceTricks r) {
r = new ReferenceTricks();
r.i = 5;
System.out.println(“In changeReference: ” + r.i);
}
private static void changeInteger(ReferenceTricks r) {
r.i = 5;
System.out.println(“In changeInteger:” + r.i);
}
public int i;
}
對不起,我知道,把一個字段設成public是一種不好的編碼習慣,這裡隻是為瞭說明問題。
如果你有興趣自己運行一下這個程序,我等你!
OK,你已經運行過瞭嗎?結果如何?是否如你預期?下面是我在自己的機器上運行的結果:
Before changeInteger:0
In changeInteger:5
After changeInteger:5
Before changeReference:0
In changeReference: 5
After changeReference:0
這裡,我們關註的是兩個change??changeReference和changeInteger。從輸出的內容中,我們可以看出,兩個方法在調用前和調用中完全一樣,差異出現在調用後的結果。
糊塗的講解
先讓我們來分析一下changeInteger的行為。
前面說過瞭,Java中的reference就是一個地址,它指向瞭一個內存空間,這個空間存放著一個對象的相關信息。這裡我們暫時不去關心這個內存具體如何排佈,隻要知道,通過地址,我們可以找到r這個對象的i字段,然後我們給它賦成5。既然這個字段的內容得到瞭修改,從函數中返回之後,它自然就是改動後的結果瞭,所以調用之後,r對象的i字段依然是5。下圖展示瞭changeInteger調用前後內存變化。
Reference +——–+ Reference +——–+
———->| i = 0 | ———->| i = 5 |
|——–| |——–|
| Memory | | Memory |
| | | |
| | | |
+——–+ +——–+
調用changeReference之前 調用changeReferenc之後
讓我們把目光轉向changeReference。
從代碼上,我們可以看出,同changeInteger之間的差別僅僅在於多瞭這麼一句。
r = new ReferenceTricks();
這條語句的作用是分配一塊新的內存,然後將r指向它。
執行完這條語句,r就不再是原來的r,但它依然是一個ReferenceTricks的對象,所以我們依然可以對這個r的i字段賦值。到此為止,一切都是那麼自然。
Reference +——–+ +——–+
———->| i = 0 | &nb