动物怎么在Java表现出来 java画小动物的代码

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jiecho 2024-02-26 16:04:27

文章标签 动物怎么在Java表现出来 java 值传递虚拟机 Java 文章分类 Java 后端开发

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！

动物怎么在Java表现出来 java画小动物的代码_动物怎么在Java表现出来

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）！

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：

动物怎么在Java表现出来 java画小动物的代码_虚拟机_02

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：

动物怎么在Java表现出来 java画小动物的代码_动物怎么在Java表现出来_03

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：

动物怎么在Java表现出来 java画小动物的代码_值传递_04

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。