用画小狗的方法来解释Java中的值传递
本文是Effective Java专栏Java虚拟机专题的第九讲，如果你觉得看完之后对你有所帮助，欢迎订阅本专栏，也欢迎您将本专栏分享给你身边的工程师同学。
在开始看我画小狗之前，咱们先来看道很简单的题目：
下面程序的输出是什么？
Dog myDog = new Dog("旺财");
changeName(myDog);
System.out.println(myDog.getName());
public void changeName(dog) {
dog.setName("小强");
}如果你的回答是“小强”，好，恭喜你答对了。下面我们改一下代码：
Dog myDog = new Dog("旺财");
changeName(myDog);
System.out.println(myDog.getName());
public void changeName(dog) {
dog = new Dog();
dog.setName("小强");
}是的，我只是在changeName方法里面加了一句代码
dog = new Dog();这一次的输出又是什么呢？
- A旺财
- B小强
答案是 A旺财，changeName方法并没有把myDog的名称改了。如果你答错了，没关系，我要开始画小狗了，画完你就明白了；如果你答对了，但不太明白其中的原因，那我画的小狗也肯定能帮到你。
myDog是什么
首先你要搞懂，代码里的变量myDog是什么？myDog真的就是一只狗吗？不！不是！myDog只是一条遛狗用的狗绳！
换句话说说，myDog并不是new出来的放在堆中的对象（object）！myDog只是一个指向这个对象实例的引用（reference）！如果你对Java的运行时数据区域足够了解，应该知道，这个引用是放在虚拟机栈上的。
参数传递
现在你知道了，myDog只是一条绳子，但这似乎并不能解释为什么changeName方法没有把myDog的名称改为“小强”，因为按照现有的理解，dog = new Dog()，就是把我的狗绳绑到另一只小狗身上，然后给这只小狗起名为“小强”，就像这样：
可事实是，myDog还是叫旺财，这是为什么？
问题就出在方法调用上，当我执行changeName(myDog)这一行代码时，myDog这条狗绳，被复制了一份，而传入到changeName方法里的那条狗绳（dog），就是复制出来的那一条，就像这样：
接着执行dog= new Dog()，这一行代码，就是把复制出来的那一条狗绳，从myDog解绑，重新绑到new出来的那只小狗上，也就是后来被起名为“小强”的小狗：
而myDog还是绑在旺财身上，这也就解释了，为什么执行完方法出来，myDog.getName()还是旺财。而在第一段代码里面，我们没有执行dog= new Dog()，也就没有改变dog所绑的小狗，dog还是绑在旺财身上，因此dog.setName(“小强”) 就把旺财的名字改成小强了。
string的例子
我们再来看一个例子：
String str = "aaa";
changeString(str);
System.out.println(str);
public void changeString(String str) {
str = "bbb";
}如果你弄懂了上面那个例子，那么这里应该不难理解，changeString方法里，只是将新复制出来的引用str，指向另外一个字符串常量对象“bbb”，方法体外面的str并不受影响，还是指向字符串常量“aaa”，因此最终打印的还是aaa.
int的例子
上面提到的都是对象，下面看一个基本数据类型的例子
int i = 1;
changeInt(i);
System.out.println(i);
public void changeInt(int i) {
i = 2;
}对于基本数据类型，他们没有引用，但是不要忘了，调用函数时，复制的动作还是会做的，执行changeInt(i)时，会将 i 复制到一个新的int上，传给changeInt方法，因此不管changeInt内部对入参做了什么，外面的 i 都不会受影响。最后打印出来的还是1.
值传递和引用传递
上面提到的参数传递过程中的复制操作，说白了，就是 = 操作。把上面那个int例子，做一下方法内联，其实就是这样：
int i = 1;
// 方法内联，相当于执行changeInt方法
int j = i; // 新建一个和i一样的变量
j = 2; //修改j的值，i不变
System.out.println(i);对于基本数据类型，= 操作将右边的变量（R_VALUE）完整的复制给左边的变量（L_VALUE），而对于对象，准确的说，应该是指向对象的引用（就像上面说的myDog），= 操作同样也是将右边的引用完整的复制给左边的引用，两者指向同一个对象实例。
这个 = 操作，是值传递和引用传递的根本差别，这也导致了值传递和引用传递有以下直观上的差别：
- 如果参数是值传递，那么调用者（方法体外部）和被调用者（方法体内部）用的是两个不同的变量，方法体里面对变量的改动不会影响方法体外面的变量。而之所以在Java可以在方法体内部改变方法体外部的对象，是因为方法体内部拿到了对象的引用，但是这个引用是和方法体外部的引用属于两个不同的引用的，方法体内部的引用指向别的对象，不会导致方法体外部的引用也指向别的对象。
- 如果参数是引用传递，那么调用者（方法体外部）和被调用者（方法体内部）用的是两个相同的变量，方法体里面对变量的改动会影响方法体外面的变量。
Java的变量都不是对象
通过上面的讲解，你也知道了一个很重要的点：Java里面的变量，要么是基本数据类型，要么是指向对象实例的引用类型（狗绳），绝对不会是一个对象（狗）。
狗绳和垃圾回收
弄懂了myDog只是一条狗绳（引用），也有助于我们理解Java的垃圾回收机制，我在另一篇文章里提到过，一旦JVM发现一个对象跟GC Roots不可达时，这个对象就会被回收掉，看一下下面这段代码：
Dog dog = new Dog();
dog = null;现在我们知道，dog=null就等于是把狗绳给咔嚓减掉了，这样狗就跑了，变成流浪狗了，就像Java中的对象被当做垃圾回收了一样：
接着再来看一下交叉引用的例子：
Dog dog1 = new Dog();
Dog dog2 = new Dog();
dog1.son = dog2;
dog2.father = dog1;
dog1 = null;
dog2 = null;如果JVM采用的是引用计数法，那么狗2原先被dog2和dog1.son两个变量引用这，执行完dog2 = null之后，还被dog1.son引用，狗2是不会被回收的。
但是如果使用可达性分析法，我们就会发现，这两只狗和这个世界已经没有关联了，尽管他们俩还是父子关系，JVM对于这种互相引用，但是和GC ROOTS已经没有关联的对象，照样会进行回收。
引用传递的替代方法
引用传递有两个好处：
- 引用传递可以避免调用方法时进行拷贝，尤其是当方法的入参是个大对象时，拷贝会耗费大量的时间和空间，当然，这一点Java已经巧妙地解决了，因为对于对象，拷贝的只是它的引用而已；
- 引用传递可以对外面的对象进行修改，这也是很多语言支持引用传递的原因。
那么，在Java，要怎么实现“对外面的对象进行修改”类似的功能呢？
答案是使用返回值，类似这样：
a = doSomeThing(a);当然，如果你只是对一个对象进行修改，然后返回这个对象的新的版本，那么可以考虑把这个方法挪到这个对象里面去，就像这样：
a = a.doSomeThing();还有，如果你是需要返回多个值，不使用引用传递，要如何实现？
答案是返回一个对象，比如你想修改一个地方的经度和纬度，那么与其传入log和lat两个变量，不如把他们封装到Point对象里面去。
以上，希望对你有所帮助。
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参考内容
- Parameter passing in Java - by reference or by value?
- What’s the difference between passing by reference vs. passing by value?
- Is Java “pass-by-reference” or “pass-by-value”?
- java到底是值传递还是引用传递？