2007-04-09

深入探讨java中引用的行为

在java和C++中都采用了引用这个概念,但是二者的行为并不一样。java的引用其实更象c++中的指针，而非c++中的引用,的确c++的指针给我们带来强大威力的同时，也给我们带来了危险，大多的攻击也都是利用指针让系统崩溃。在许多书上都没有见到关于java中reference行为的更详细的探讨，本文便从与c++的的区别谈起:
一.先看java中的引用: 
class Person
{
 private String name;
 public Person(String name)
 {
  this.name=name;
 }
 public String getName()
 {
  return name;
 }
 public void setName(String name)
 {
  this.name = name;
 }
}

现产生两个对象 : 
Person p1=new Person("Zhangsan");
Person p2=new Person("Lisi");

引用Person p=p1,p1=p2;
测试结果p.getName(): Zhangsan;
p1.getName():Lisi;
P2.getName :Lisi;
而在c++的引用中其结果应该都是Lisi即p2的name（因为p1的改变会影响p）;
上述结果显示:在java中referece其行为就是c++中的指针，而不是c++中的引用.
但是java的referece是一种安全的指针，不仅受到编译器的保护，还受到执行系统的保护。但java没有“指针”运算。c++中的引用感觉叫做别名更合适，许多语言都用alias关键字来定义别名。
二、java中的参数传递问题--By value or By reference
java中的参数传递都是采用by value.其实这句话是个笼统的说法,如果不加思索或许不能理解其真正的含义。
首先说什么是by value，by value是指在参数结合的时候,形参是否是实参的一个副本，如果产生这个副本那么我们说是by value，否则我们说是by reference.
java中的基本类型和c、c++语言一样采用by value传参是毋庸置疑的。
那么java有在参数传递的时候有没有by reference?回答是否定的。java中的一切类型在传递参数的时候都是传值的。
首先，我们想想c++和java中的对象有什么区别？其实没有什么区别，只是java中的对象必须由reference来持有，而c++的对象可以单独存在。那好，那就让我们看看java是怎么传递对象的： 
public static void swap(Person person1, Person person2) // doesn't work
{
   Person temp = person1;
   person1 = person2;
   person2 = temp;
}
Person a = new Person("Alice");
Person b = new Employee("Bob");
swap(a, b);

能工作么？不能。为什么？
我们看看：
当我们传递参数的时候，我们传递的是对象么？不，是对象的一个句柄（引用、“指针”）。java的对象只能
由引用来持有。如果你对c++熟悉，那么上面的过程我们翻译过来： 
static void swap(Person *person1,Person *person2)
{
  Person *temp = person1;
  person1 = person2;
  person2 = temp;
}
Person *a = new Person("Alice");
Person *b = new Person("Bob");
swap(a,b);

这两段代码产生的行为是一样的，都不能正常工作（即无法完成我们的交换工作）。
那我们先想想c++是怎么实现对象的交换的？你或许一口就说出使用引用和指针做参数。但是上面的参数是指针
作为参数呀！原因在于：在c++中我们传递的参数的确能是对象: 
Person a("Alice");
Person b("Bob");
swap(a,b);

这样可以成功完成交换动作.
前两段的代码不能工作的原因在于:
但我们传递实参的时候,我们传递的是指针("指针"),传递的过程,指针("指针")进行了复制,如下图示:
a--->对象1<----a'(其中a',b'分别为a,b在传递参数的时候产生的副本)
b--->对象2<----b'
进入函数体后副本发生了交换,如下图示:
a-->对象1<---b'
b-->对象2<---a'
我们可以看出a和b安然无恙的指向了原来的对象.这就是产生上述结果的原因.
但java可以在函数体内修改对象的值: 
static void changName(Person person){
 person.setName("Bob");
}
changName(a);

对java传递参数总结:
1)一个方法不能够修改一个基本类型的实参的值
2)一个方法可以改变对象的状态.
3)一个方法不能让实参引用指向另一个对象.
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