JAVA对象引用和值引用

JAVA对象引用和值引用

2008-12-10  |  12:02分类：技术管理   |作者： 魏巍 |   <!-- 魏巍-->346 views

以 前就知道JAVA对象分对象引用和值引用，并且还知道8种基础数据类型，即引用时是值引用的数据类型，比如 int,short,long,byte,float,double,char,boolean，其它都是对象引用。可是其它的对象引用我一直都以为跟c 里面是一样的指针传递，直到今天才发现原来JAVA里面还是别有一番天地的。

 

    1. 方法调用的时候，并不是类似c的指针传递，而是引用的复制

比如代码：

1.      void  func1(List s) {
2.         s.add( “dfdsa” );
3.     }
4.      void  test() {
5.         List<String> list =  new  ArrayList<String>();
6.         list.add( “abc” );
7.         func1(list);
8.         System.out.println(list.size());  // 此处结果为2 
9.     }

以前一直以为在func1里面的s跟外面的list变量是同一个引用（暂且理解为指针好了）即在栈（stack）里面是同一个东东，这个结论无可厚非，可是看代码：

1.      void  func(String s) {
2.     s +=  “tail” ;
3.     }
4.      void  test() {
5.         String a =  “abc” ;
6.         func(a);
7.         System.out.println(a);  // 此处结果为abc  
8.     }

经过讨论才发现，原来在stack里面a和func里面的s是完全不同的两个引用，虽然它们指向同一个堆（heap）里面的对象，之所以跟上面的代 码结果看起来不一样，只是因为String是一个非可变类（immutable），简单的说就是实例是不可被修改的。在func里面执行s += “tail”;操作的时候，s这个引用已经变成指向heap里面另外一个值为”abctail”的对象了，老的s引用已经被废了，随时可以被gc回收了

 

    2. String对象在内存中的位置

既然String是一个immutable的类，那么对于同样值的String实例，我们是可以不必重复创建的，于是就有了JVM中的String Pool的概念。简单的说，String Pool里面放着heap里面String对象的引用。看代码：

1. String s =  “abc” ;

当程序执行该代码的时候，JVM会在String Pool里面通过equal(”abc”)方法查找有没有现成的String对象引用，如果没有，则在heap里面创建一个String对象并将该对象的 引用保存到String Pool里面；如果有了，那么就直接返回该对象的引用。

 

再看一段非常类似的代码：

1. String s =  new  String( “abc” );

当程序执行该代码的时候，JVM会像普通对象一样生成这个String对象，在heap里面保存，直接返回引用，并不会与String Pool交互，这样一来，String Pool的优势就没有被发挥了，怎么办呢？难道我们就不去使用new的方法创建String了吗？答案是JVM还提供了一个方 法:String.intern();来让String Pool管理这种String对象。

intern方法的工作原理是这样的：首先在heap里面创建一个完全一样的String对象，并且将该对象的引用放入String Pool中，最后返回给调用方，看代码：

1.         String s1= new  String( “abc” ); 
2.         String s2=s1.intern(); 
3.         String s3= “abc” ;
4.         System.out.println(s1==s2);  //false
5.         System.out.println(s2==s3);  //true
6.         System.out.println(s1==s3);  //false

• s1引用的是heap里面的一个普通String对象，在String Pool中没有该对象的引用
• s2是heap中另一个String对象的引用，并且该对象的引用已经存在在String Pool中了
• s3在创建的时候JVM通过查找String Pool发现已经有一个同样的对象，所以直接返回给s3一个到该对象的引用

结论：我们在写JAVA代码的时候要尽量避免使用String s = new String(”abc”);这种方式，因为这样产生的对象并没有“注册”到String Pool中，无法被重复使用，如果已经存在这种对象了，我们可以通过使用s = s.intern();的方式重新创建对象并“注册”到String Pool中，方便后面的重复使用。

 

    3. 深入JVM内存的划分

由于JVM对与heap和stack内存的使用有其特殊的规则，深入了解JVM是如何使用内存的，非常有助于我们在写程序的时候搞清楚自己的对象到底在什么地方，从而可以帮助我们在多线程程序和性能要求较高的程序中优化自己代码，有兴趣的同学可以参考sun的官方文档（http://java.sun.com/docs/books/jvms/second_edition/html/Overview.doc.html#1732 ），下面仅就部分知识做简单描述。

    a. 每个线程都有自己独占的stack，里面存放的是当前线程执行的method及其局部变量

    b. heap中有部分是公共区域，存放的是类实例（class instance）和已分配内存的数组（array）

    c. heap中对于每个线程都有各自独立的内存区域，存放以下内容：

        运行时常量池（runtime constant pool），上面提到的String Pool就属于其中的一部分

        方法代码（method code），即线程要执行的方法代码

        静态变量和方法（static variables and method），我们定义的static类型的变量和方法都存放在这里

更详细的描述可以参考图片：