深入解析Java编程中方法的参数传递

在阅读本文之前，根据自己的经验和理解，大家可以先思考并选择一下Java函数的参数传递方式： 
A. 是按值传递的？ 
B. 按引用传递的？ 
C. 部分按值部分按引用？ 
此处暂不宣布正确答案，我们通过一个简单的例子让大家自己找答案： 
1. 先定义一个类型Value

public static class Value {
  private String value = "value";
  public String getValue() { return value; }
  public void setValue(String value) { this.value = value; }
}

2. 写两个函数newValue和modifyValue：newValue会将入参指向一个新的对象，modifyValue会调用入参的setValue方法修改对象的value值。

public static void newValue(Value value) {
  value = new Value();
  value.setValue("new value");
  System.out.println("In newValue, HashCode = " + value.hashCode() + ", value = " + value.getValue());
}
    
public static void modifyValue(Value value) {
  value.setValue("new value");
  System.out.println("In modifyValue, HashCode = " + value.hashCode() + ", value = " + value.getValue());
}

3. 简单的测试代码

public static void main(String[] args) {
  Value value1 = new Value();
  System.out.println("Before modify, HashCode = " + value1.hashCode() + ", value = " + value1.getValue());
  // 将value1指向新的Value对象
  newValue(value1);
  System.out.println("After modify, HashCode = " + value1.hashCode() + ", value = " + value1.getValue() + "\n");
  Value value2 = new Value();
  System.out.println("Before modify, HashCode = " + value2.hashCode() + ", value = " + value2.getValue());
  // 使用object的set方法，修改对象的内部值
  modifyValue(value2);
  System.out.println("After modify, HashCode = " + value2.hashCode() + ", value = " + value2.getValue());
}

4. 执行结果日志：

Before modify, HashCode = 12677476, value = value
In newValue, HashCode = 33263331, value = new value
After modify, HashCode = 12677476, value = value
  
Before modify, HashCode = 6413875, value = value
In modifyValue, HashCode = 6413875, value = new value
After modify, HashCode = 6413875, value = new value

5. 结果分析： 
上述代码这是非常常见的一种编程模式：在外围定义|保存|获取一个值或对象，将这个对象作为参数传入一个方法，在方法中修改对象的属性、行为。但两个方法newValue和modifyValue的修改方式不一样，在方法调用之后，该对象在外围看来也有很大的差别！如何理解这种差异呢？先温故一下按值传递、按引用传递的概念： 
* 按值传递意味着当将一个参数传递给一个函数时，函数接收的是原始值的一个副本。因此，如果函数修改了该参数，仅改变副本，而原始值保持不变。 
* 按引用传递意味着当将一个参数传递给一个函数时，函数接收的是原始值的内存地址，而不是值的副本。因此，如果函数修改了该参数，参数的原始值（函数块之外的调用代码中）也随之改变。 
正确的答案：A——Java函数是按值传递参数的！ 
分析一下日志： 
* 第一段日志输出，value1参数在newValue方法内部被改为指向新对象，并输出了新对象的hashCode和value值，但跳出newValue方法域之后，在main方法中的value1没有发生任何变化，这符合按值传递的定义和特点；如果是按引用传递，value1在调用newValue(Value value)方法之后，应该是发生变化的。 
* 第二段日志输出，value2在modifyValue方法内部进行了setValue操作，hashCode不变而value被修改，离开modifyValue方法域之后，在main方法中value2确实发生了变更。使用过C++的人容易将这种现象理解为：按引用传递函数参数！因为这跟C++中的按引用传递像极了！但这里恰恰是最容易陷入误区的地方！ 
两段日志的不同现象背后所隐藏的是原理是：Java语言是按值传递参数，按引用传递对象的；Java中所操作的对象其实都是操作对象的引用，object本身保存在“堆”中，而对象的“引用“保存在寄存器或“栈”中。 
伪代码描述一下newValue方法和modifyValue方法的不同之处： 

newValue{
  Value_ref2 = value_ref1;  // 按值传入引用value_ref1，得到value_ref1的副本
  value_obj2 = new Value();  // value_obj2被创建、初始化在“堆“中
  value_ref2 -> value_obj2;  // value_ref2 指向value_obj2
value_ref2 ->value_obj2.setValue(“xxx”); // value_obj2 的value被修改
printValueObj2();      // 此处打印的是obj2的值
}
modifyValue{
  Value_ref2 = value_ref1;  // 按值传入引用value_ref1，得到value_ref1的副本
value_ref2 ->value_obj1.setValue(“xxx”); // value_obj1 的value被修改
printValueObj1();      // 此处打印的是obj1的值
}

   

够清楚了吧！value1_ref1在作为参数传入函数的时候，首先被复制了一份副本value1_ref2供函数域使用，此时这两个ref都是指向同一个value_obj； newObject函数中的代码[ value = new Value(); ] 其实是将value1_ref1指向了一个新的对象value_obj2；在这之后的set操作都是对新对象的操作；modifyValue函数是通过set方法直接操作value_obj1，这是跟newValue函数的不同之处。

通过值传递参数
调用一个方法时候需要提供参数，你必须按照参数列表指定的顺序提供。
例如，下面的方法连续n次打印一个消息：

public static void nPrintln(String message, int n) {
 for (int i = 0; i < n; i++)
  System.out.println(message);
}

示例
下面的例子演示按值传递的效果。
该程序创建一个方法，该方法用于交换两个变量。

public class TestPassByValue {
 
  public static void main(String[] args) {
   int num1 = 1;
   int num2 = 2;
 
   System.out.println("Before swap method, num1 is " +
             num1 + " and num2 is " + num2);
 
   // 调用swap方法
   swap(num1, num2);
   System.out.println("After swap method, num1 is " +
             num1 + " and num2 is " + num2);
  }
  /** 交换两个变量的方法 */
  public static void swap(int n1, int n2) {
   System.out.println("\tInside the swap method");
   System.out.println("\t\tBefore swapping n1 is " + n1
              + " n2 is " + n2);
   // 交换 n1 与 n2的值
   int temp = n1;
   n1 = n2;
   n2 = temp;
 
   System.out.println("\t\tAfter swapping n1 is " + n1
              + " n2 is " + n2);
  }
}

   

以上实例编译运行结果如下：

Before swap method, num1 is 1 and num2 is 2
    Inside the swap method
        Before swapping n1 is 1 n2 is 2
        After swapping n1 is 2 n2 is 1
After swap method, num1 is 1 and num2 is 2

   

传递两个参数调用swap方法。有趣的是，方法被调用后，实参的值并没有改变。

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