Java中的基本类型和引用类型变量的区别

 

 

基本类型:

基本类型自然不用说了,它的值就是一个数字,一个字符或一个布尔值。

引用类型:

是一个对象类型,值是什么呢?它的值是指向内存空间的引用,就是地址,所指向的内存中保存着变量所表示的一个值或一组值。 

举例说明:   

 int  a;  
 a=250; //声明变量a的同时,系统给a分配了空间。

引用类型就不是了,只给变量分配了引用空间,数据空间没有分配,因为谁都不知道数据是什么,整数,字符?我们看一个错误的例子:

MyDate today;

today.day = 4; //发生错误,因为today对象的数据空间未分配。

那我们怎么给它赋值?引用类型变量在声明后必须通过实例化开辟数据空间,才能对变量所指向的对象进行访问。举个例子:

MyDate today;            //将变量分配一个保存引用的空间

today = new MyDate();     //这句话是2步,首先执行new MyDate(),给today变量开辟数据空间,然后再执行赋值操作

//引用变量赋值

MyDate a,b;                    //在内存开辟两个引用空间

a  =  new MyDate();     //开辟MyDate对象的数据空间,并把该空间的首地址赋给a

b  =  a;                               //将a存储空间中的地址写到b的存储空间中

如下图示

引用传递 和 值传递

引用类型:除了在函数传值的时候是"引用传递",在任何用"="向对象变量赋值的时候都是"引用传递"。

值传递:基本类型的传递都属于值传递,和C语言一样,当把Java的基本数据类型(如 int,char,double等)作为入口参数传给函数体的时候,传入的参数在函数体内部变成了局部变量,这个局部变量是输入参数的一个拷贝,所有的函 数体内部的操作都是针对这个拷贝的操作,函数执行结束后,这个局部变量也就完成了它的使命,它影响不到作为输入参数的变量。这种方式的参数传递被称为"值 传递"。

/*define a class*/
class MyDate{
    String  Year;
    String  Month;
    String  Day;
    String  Date;
    public MyDate(){
        Year = "1900";
        Month ="01";
        Day = "01";
        Date = Year + "." + Month + "."+ Day;
    }
     public String toString(){
        return Date;
    }   
}

public class ObjRef{  
   MyDate mydate1 = new MyDate();
   MyDate mydate2 = mydate1;// = 使 mydate1和 mydate2将指向同一内存空间
   //MyDate mydate2 = new MyDate();//从新new一个对象,则mydate1和mydate2是指向不同的内存空间的:
                                  //引用空/间和数据空间都不一样
   public void changeObj(MyDate inObj){
        inObj.Date = "2007.09.26";
    }
      
    public static void main(String[] args) {
        ObjRef oRef = new ObjRef();
        System.out.println("Before call changeObj() method: " + oRef.mydate1);
        oRef.changeObj(oRef.mydate1);
        System.out.println("After call changeObj() method: " + oRef.mydate1);
        System.out.println("After call changeObj() method: " + oRef.mydate2);//验证“= mydate1和 mydate2将指向同一内存空间“这一结论
      
    }
}

 

 

 

 

--------第二种理解--------------

3. Java中的数据类型有两种。

 一种是基本类型(primitive types), 共有8种,即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意,并没有string的基本类型)。 这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的,称为自动变量。值得注意的是,自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里并没有类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用,指向3这个字面值。这些字面值的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出 后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存在于栈中。 另外,栈有一个很重要的特殊性,就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义   int a = 3;   int b = 3; 编 译器先处理int a = 3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为3的地址,没找到,就开辟一个存放3这个字面值的地址,然后将a指向3的地址。接着处 理int b = 3;在创建完b的引用变量后,由于在栈中已经有3这个字面值,便将b直接指向3的地址。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况。 特 别注意的是,这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对 象引用变量也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。如上例,我们定义完a与 b的值后,再令a=4;那么,b不会等于4,还是等于3。在编译器内部,遇到a=4;时,它就会重新搜索栈中是否有4的字面值,如果没有,重新开辟地址存 放4的值;如果已经有了,则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。

   另一种是包装类数据,如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中,Java用new()语句来显示地告诉编译器,在运行时才根据需要动态创建,因此比较灵活,但缺点是要占用更多的时间。  

   举例如下: Java代码 

   public class Test {       

    public static void main(String[] args)       

    {   

        int a1=1;         

        int b1=1;         

        int c1=2;         

        int d1=a1+b1;         

        Integer a = 1;           

        Integer b = 2;           

        Integer c = 3;           

        Integer d = 3;           

        Integer e = 321;           

        Integer f = 321;

        Long g = 3L;  

       System.out.println(a1==b1);   //true  结果1           

       System.out.println(c1==d1);   //true  结果2         

       System.out.println(c==d);   //true  结果3            

       System.out.println(e==f);   //false  结果4          

      }  

  }   

 分析:

   结果1:a1==b1如上面所述,会在栈 中开辟存储空间存放数据。          

   结果2:首先它会在栈 中创建一个变量为c1的引用,然后查找有没有字面值为2的地址,没找到,就开辟一个存放2这个字面值的地址,然后将c1指向2的地址,d1为两个字面值相 加也为2, 由于在栈中已经有2这个字面值,便将d1直接指向2的地址。这样,就出现了c1与d1同时均指向3的情况。           在分析下面结果以前让我们先对Java自动拆箱和装箱做个了结:在自动装箱时,把int变成Integer的时候,是有规则的,当你的int的值在 -128-IntegerCache.high(127) 时,返回的不是一个新new出来的Integer对象,而是一个已经缓存在堆 中的Integer对象,(我们可以这样理解,系统已经把-128到127之 间的Integer缓存到一个Integer数组中去了,如果你要把一个int变成一个Integer对象,首先去缓存中找,找到的话直接返回引用给你就 行了,不必再新new一个),如果不在-128-IntegerCache.high(127) 时会返回一个新new出来的Integer对象。           

  结果3:由于3是在范围内所以是从缓存中取数据的,c和d指向同一个对象,结果为true;         

  结果4:由于321不是在范围内所以不是从缓存中取数据的而是单独有new对象,e和f并没有指向同一个对象,结果为false;  

  4. String是一个特殊的包装类数据。即可以用String str = new String("abc");的形式来创建,也可以用String str = "abc";的形式来创建(作为对比,在JDK 5.0之前,你从未见过Integer i = 3;的表达式,因为类与字面值是不能通用的,除了String。而在JDK 5.0中,这种表达式是可以的!因为编译器在后台进行Integer i = new Integer(3)的转换)。前者是规范的类的创建过程,即在Java中,一切都是对象,而对象是类的实例,全部通过new()的形式来创建。Java 中的有些类,如DateFormat类,可以通过该类的getInstance()方法来返回一个新创建的类,似乎违反了此原则。其实不然。该类运用了单 例模式来返回类的实例,只不过这个实例是在该类内部通过new()来创建的,而getInstance()向外部隐藏了此细节。那为什么在String str = "abc";中,并没有通过new()来创建实例,是不是违反了上述原则?其实没有。

   4(1)String str = "abc"创建对象的过程 1 首先在常量池中查找是否存在内容为"abc"字符串对象 2 如果不存在则在常量池中创建"abc",并让str引用该对象 3 如果存在则直接让str引用该对象

至 于"abc"是怎么保存,保存在哪?常量池属于类信息的一部分,而类信息反映到JVM内存模型中是对应存在于JVM内存模型的方法区,也就是说这个类信息 中的常量池概念是存在于在方法区中,而方法区是在JVM内存模型中的堆中由JVM来分配的,所以"abc"可以说存在于堆中(而有些资料,为了把方法区的 堆区别于JVM的堆,把方法区称为栈)。一般这种情况下,"abc"在编译时就被写入字节码中,所以class被加载时,JVM就为"abc"在常量池中 分配内存,所以和静态区差不多。  

   4(2)String str = new String("abc")创建实例的过程 1 首先在堆中(不是常量池)创建一个指定的对象"abc",并让str引用指向该对象 2 在字符串常量池中查看,是否存在内容为"abc"字符串对象 3 若存在,则将new出来的字符串对象与字符串常量池中的对象联系起来 4 若不存在,则在字符串常量池中创建一个内容为"abc"的字符串对象,并将堆中的对象与之联系起来 intern 方法可以返回该字符串在常量池中的对象的引用,可以通过下面代码简单的测试 Java代码 

  class StringTest {     

   public static void main(String[] args) {         

    String str1 = "abc";         

    String str2 = new String("abc").intern();         

    System.out.println(str1==str2);     

  } 

  一个初始为空的字符串池,它由类 String 私有地维护。 当调用 intern 方法时,如果池已经包含一个等于此 String 对象的字符串(用 equals(Object) 方法确定),则返回池中的字符串。否则,将此 String 对象添加到池中,并返回此 String 对象的引用。 它遵循以下规则:对于任意两个字符串 s 和 t ,当且仅当  s.equals(t) 为 true 时,s.intern() == t.intern() 才为 true 。   所以String str1 = "abc",str1引用的是常量池(方法区)的对象,而String str2 = new String("abc"),str2引用的是堆中的对象,所以内存地址不一样,但是内容一样,所以==为false,而equals是true

4(3)String str1 = "abc"; String str2 = "ab" + "c"; str1==str2是ture 是因为String str2 = "ab" + "c"会查找常量池中时候存在内容为"abc"字符串对象,如存在则直接让str2引用该对象,显然String str1 = "abc"的时候,上面说了,会在常量池中创建"abc"对象,所以str1引用该对象,str2也引用该对象,所以str1==str2

4(4)String str1 = "abc"; String str2 = "ab"; String str3 = str2 + "c"; str1==str3是false 是因为String str3 = str2 + "c"涉及到变量(不全是常量)的相加,所以会生成新的对象,其内部实现是先new一个StringBuilder,然后 append(str2),append("c");然后让str3引用toString()返回的对象 如果想了解更多的细节,可以自己查看反编译的代码,查看反编译代码可以用javap,

 即 javap -c -verbose 要查看的类文件(.class不要)

比如上面的代码的示例

javac StringTest.java //编译

javap -c -verbose StringTest //反编译

4(5)String str1 = "abc";

      String str2 = "abc";

     System.out.println(str1==str2);  //true 注意,

     我们这里并不用str1.equals(str2);的方式,因为这将比较两个字符串的值是否相等。==号,根据JDK的说明,只有在两个引用都指向了同 一个对象时才返回真值。而我们在这里要看的是,str1与str2是否都指向了同一个对象。 结果说明,JVM创建了两个引用str1和str2,但只创建了一个对象,而且两个引用都指向了这个对象。

4(6)String str1 = "abc";

      String str2 = "abc";

       str1 = "bcd";

       System.out.println(str1 + "," + str2);  //bcd, abc      

       System.out.println(str1==str2);  //false 这就是说,赋值的变化导致了类对象引用的变化,str1指向了另外一个新对象!而str2仍旧指向原来的对象。上例中,当我们将str1的值改 为"bcd"时,JVM发现在 常量池中没有存放该值的地址,便开辟了这个地址,并创建了一个新的对象,其字符串的值指向这个地址。 事 实上,String类被设计成为不可改变(immutable)的类。如果你要改变其值,可以,但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象,然后将这 个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的,但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中,会带有一定的不良影响。

 4(7)

     String str1 = "abc";

     String str2 = "abc";

               str1 = "bcd";      

     String str3 = str1;      

     System.out.println(str3);  //bcd      

     String str4 = "bcd";    

     System.out.println(str1 == str4);  //true str3 这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意,str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后,再创建一个String的引用str4,并指向 因str1修改值而创建的新的对象。可以发现,这回str4也没有创建新的对象,从而再次实现栈中数据的共享。

 4(8)

   我们再接着看以下的代码。  

  String str1 = new String("abc");

  String str2 = "abc";

  System.out.println(str1==str2);  //false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。   String str1 = "abc";   String str2 = new String("abc");   System.out.println(str1==str2);  //false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 以上两段代码说明,只要是用new()来新建对象的,都会在堆中创建,而且其字符串是单独存值的,即使与栈中的数据相同,也不会与栈中的数据共享。

5. 数据类型包装类的值不可修改。不仅仅是String类的值不可修改,所有的数据类型包装类都不能更改其内部的值。

6. 结论与建议:

  (1) 我们在使用诸如String str = "abc";的格式定义类时,总是想当然地认为,我们创建了String类的对象str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!唯一可以肯定的是,指向 String类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象,必须根据上下文来考虑,除非你通过new()方法来显要地创建一个新的对象。因 此,更为准确的说法是,我们创建了一个指向String类的对象的引用变量str,这个对象引用变量指向了某个值为"abc"的String类。清醒地认 识到这一点对排除程序中难以发现的bug是很有帮助的。

(2)使用String str = "abc";的方式,可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc");的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。这个思想应该是 享元模式的思想,但JDK的内部在这里实现是否应用了这个模式,不得而知。

(3)当比较包装类里面的数值是否相等时,用equals()方法;当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时,用==。

(4)由于String类的immutable性质,当String变量需要经常变换其值时,应该考虑使用StringBuffer类,以提高程序效率

 

 

 

 

二、Java的值传递方式:

  Java在处理基本数据类型(int,char,boolean等)时,都是 采用按值传递(传递的是输入参数的复制)的方式执行,除此之外的其他类型都是按引用传递(传递的是一个对象的引用)的方式执行。对象除了在函数调用是引用 传递,在使用"="赋值时也采用引用传递。例子:

 

复制代码
package TestChuanzhi;

import org.junit.Test;

public class Demo1 {

    // 测试基本数据类型传值
    @Test
    public void test1() {
        int a=5;
        int b=a;
        b=6;
        System.out.println("b="+b);
        System.out.println("a="+a);
    }
    // 测试引用数据类型传值
    @Test
    public void test2() {
        User a = new User();
        User b=a;
        System.out.println("-----------未改变----------------");
        System.out.println("a的i是"+a.i);
        System.out.println("b的i是"+b.i);
        System.out.println("-----------改变b的i后----------------");
        b.setI(9);
        System.out.println("a的i是"+a.i);
        System.out.println("b的i是"+b.i);
    }
}

class User {
    int i = 1;

    public int getI() {
        return i;
    }

    public void setI(int i) {
        this.i = i;
    }
    
}
复制代码

test()1结果:

  

b=6
a=5

 

 

 

 

 

test()2结果:

 

复制代码
-----------未改变----------------
a的i是1
b的i是1
-----------改变b的i后----------------
a的i是9
b的i是9
复制代码

 

 

 

  解析:

    test1():

  编译器内部遇到 int a=5;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为5的地址,没找到,就开辟一个存放5这个字面值的地址,然后将a指向5的地址;遇到b=a;,将b指向与a相同的5的地址;

  遇到b=6;时,它就会重新搜索栈中是否有6的字面值,如果没有,重新开辟地址存 放6的值;如果已经有了,则直接将b指向这个地址。因此b值的改变不会影响到a的值。

 

 

  test2():

  User a = new User();先在栈中创建一个变量为a的引用,在创建一个User对象放在堆中,并将a指向堆中新建的对象;

  User b=a;  在栈中创建一个变量为b的引用,并传递与a相同的指向,即也指向上面的对象(此时a,b执行堆中相同的对象)

  修改b的i值的时候,因此a的值也受到改变。

posted @ 2017-11-10 12:42  QiaoZhi  阅读(5287)  评论(0编辑  收藏  举报