你的Java功底有多深?一道面试题,让我怀疑人生。

上一次帅杰出去面试,面试官给他出了这样一道题。

题目:通过swap交换两个integer类型的值。

01:我们一般会怎么写

public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
a=b;
b=temp;
}
}

打完收工。帅杰这样写的,然后早早交了答案,结果面试机会都没有争取到。

看一下打印出来的结果:

a=128,b=129。

我明明交换了两个值,怎么没有打印出来,这时候就涉及到我们所说的引用传递和值传递

Java中的数据类型分为两种为基本类型和引用类型

1、基本类型的变量保存原始值,所以变量就是数据本身。

常见的基本数据类型

byte,short,int,long,char,float,double,Boolean

2、引用类型的变量保存引用值,所谓的引用值就是对象所在内存空间的“首地址值”,通过对这个引用值来操作对象。

我们写个类测试下:

public class Swap2 {
String str = new String("hello");
char[] ch = {'a', 'b'};
public static void main(String[] args) {
Swap2 ex = new Swap2();
ex.change(ex.str, ex.ch);
System.out.println(ex.str + " and");
System.out.println(ex.ch);
}
public void change(String str, char[] ch) {
str = "ok";
ch[0] = 'c';
}
}

打印结果:hello and

cb

02:那么我们的面试题要怎么做?

可以说大家都知道反射技术是Java中很强的技术,我们可不可以使用反射来解决这道题。

话不多说,上代码

public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
try {
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
filed.set(a,b);
filed.set(b,temp);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

我们看打印结果:

a=129,b=128

打印出来的结果完全正确。利用Integer class的对象,获取里面的value值的对象,并交换两个value值。写到这是不是就结束了?。

03:我们简单把代码做一下改造。

public class Swap {
public static void main(String[] args) {
Integer a=1;
Integer b=2;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
try {
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
filed.set(a,b);
filed.set(b,temp);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

我们看打印结果:a=2,b=2

看到a的值换过来了,b的值没换。那是为什么呢?

看Integer类的源码。(涉及到自动装箱,拆箱的知识)

public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}

我们看到low的值类里面定义的是-128,high的值为127

private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;

原来在-128和127之间的值是从缓存来的,我们方法虽然定义了交换变量temp,但是最后temp和a都指向了同一个地址。a的值变化为2,temp的值也变换为2。

04:那么怎么改进

我们可以这样写
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
try {
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
filed.set(a,b);
filed.set(b,new Integer(temp));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

重新生命一个Integer堆对象。这样新声名的对象和原来的指向不同的地址。

或者这样写。

public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
try {
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
filed.set(a,b);
filed.setInt(b,temp);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

分析SetInt方法的源码底层也一样声名了两个不同的引用地址。

05:如果面试不用中间变量我们该怎么办

用栈队列貌似可以实现

public static void main(String[] args) {
Integer a=1;
Integer b=2;
Stack stack= new Stack();
stack.push(a);
stack.push(b);
a = (int)stack.pop();
b = (int)stack.pop();
// swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}

我们用异或的方法是不是也可以实现

public static void main(String[] args) {
int a = 1, b =2;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
// swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}

06:有些人喜欢吹毛求疵,你这没有用到引用传递和值传递的相关知识?

帅杰说他明白了,让他自己写一个,他是这样写的

public class Swap {
public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
// int temp=a;
try {
Stack stack= new Stack();
stack.push(a);
stack.push(b);
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
System.out.println(filed.get(128));
System.out.println(filed.get(129));
filed.set(a,(int)stack.pop());
filed.set(b,(int)stack.pop());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class Swap {
public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
// int temp=a;
try {
Stack stack= new Stack();
stack.push(a);
stack.push(b);
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
System.out.println(filed.get(128));
System.out.println(filed.get(129));
filed.set(a,(int)stack.pop());
filed.set(b,(int)stack.pop());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

打印结果:a=129,b=129

原来他把stack.push(a);

stack.push(b);

由于Integer类型是引用传递。造成第二次给b赋值的时候还是129

最后帅杰做了改进

public class Swap {
public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
// int temp=a;
try {
Stack stack= new Stack();
stack.push(new Integer(a));
stack.push(new Integer(b));
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
System.out.println(filed.get(128));
System.out.println(filed.get(129));
filed.set(a,(int)stack.pop());
filed.set(b,(int)stack.pop());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

07:那么如果针对-127和128之间呢?

工商银行java开发 工商银行java面试题_Stack

由于Java不能操作地址来操作指针,这个时候通过这种方法,就找不到b的引用地址了。导致a和b永远相等。这个时候传Integer类型就是值传递了。除非我们去改Integer源码,把缓存去掉,这样才能实现这个方法。