1  簡述棧、堆和方法區的用法

通常我們定義一個基本資料型別的變數（非成員變數，物件的成員變數和物件一起放在堆中）、一個物件的引用、還有就是函式呼叫的現場儲存都使用JVM中的棧（stack）空間。

通過new關鍵字和構造器建立的物件則放在堆（heap）空間，沒有被引用的物件就成為“垃圾”，因此堆是垃圾收集器（GC）管理的主要區域。由於現在的垃圾收集器都採用分代收集演算法，所以堆空間還可以細分為新生代和老年代，再具體一點可以分為Eden、Survivor、Tenured。堆是執行緒共享的記憶體區域。

方法區（method area）用於儲存已經被JVM載入的類資訊、常量、靜態變數、JIT編譯器編譯後的程式碼

棧空間操作起來最快但是棧空間很小，通常大量的物件都放在堆空間，棧和堆的大小都是可以通過JVM的啟動引數進行調整。棧空間用完了會引發StackOverflowError，而堆和常量池空間不足會引發OutOfMemoryError。

String str = new String(“Hello”);

上面語句中變數str是一個引用，放在棧空間上的，用new創建出來的字串物件是放在堆空間上的，而“Hello”這個字面量是放在方法區的。棧空間中存放的是new物件在堆空間存放的地址值。

Person p = new Person(1);
Class Person{
int a=1;
public Person(int a){
this.a=a;
}
}
 

上面語句中p是一個指向Person類的例項（物件）的一個引用，放在棧空間中。真正建立物件的語句是new Person(1)，這個物件放在堆空間中，對應棧空間p中存放的是這個Person物件在堆空間中的地址。其中a是成員變數，存放在堆空間中的。

若聲明瞭一個int型別的非成員變數a，然後對a進行賦值為1，因為a為基礎資料型別直接儲存在棧空間中，因此棧空間中a對應儲存的就是1。

注意：

引用《java程式設計思想（第四版）》P23頁的一句話：

對於這些基本型別，java採取與C和C++相同的方法，也就是說，不用new來建立變數，而是建立一個並非是引用的“自動”變數。這個變數直接儲存“值”，並置於堆疊中，因此更加高效。

明白了上面關於物件和變數的儲存特點，現在我們來說說什麼是java值傳遞。

2  值傳遞

2.1 什麼是值傳遞？

按值傳遞指的是在方法呼叫時，傳遞的引數是把值的拷貝傳遞過去的。由於傳遞的是值的拷貝，因此按值傳遞的特點就是傳遞過後兩個引數互不相干。

示例如下：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Test test=new Test();
		int a=1;
		test.sum(a);
		System.out.println("main方法裡的a="+a);
	}
public void sum(int a){
		a=2;
		System.out.println("sum方法裡的a="+a);
	}
}

執行結果：

sum方法裡的a=2
main方法裡的a=1

2.2 java值傳遞過程分析

（1）當執行到main方法第2行程式碼時：

首先在棧空間中建立一個變數為a，然後將1存入變數a所在記憶體空間中。

（2）當執行到sum方法中時：

main方法將a變數的拷貝傳給sum方法，此時在棧記憶體中會為sum方法中的變數a開闢一塊空間，存入由main方法傳過來的值1。通過a=2操作過後將sum方法中a的值改變成2。因此sum方法中的變數a更改不會影響main方法中的變數a。

圖（1）

3 引用傳遞

3.1  什麼是引用傳遞？

引用傳遞是C語言裡面的一種引數傳遞方式，就是在方法呼叫時，傳遞給另一個方法的是物件的引用，是同一個引用。但是在java語言中，並不存在像C語言這樣的引用傳遞，java語言中只存在值傳遞。之所以很多人把java傳遞物件誤以為是引用傳遞，是因為沒有深入的理解物件建立的記憶體分配規則。在java中傳遞物件，其實是傳遞的物件引用的值的拷貝，這個值也就是物件在堆記憶體中的地址。

Java中物件引用值的傳遞的特點是：兩個引用指向的是同一個物件，即同一個記憶體空間（試想，如果是引用傳遞，則就不會存在兩個引用了，只會有一個引用）。

示例程式碼如下：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Test test=new Test();
		Person p;
p=new Person();
		p.setAge(5);
		test.handle(p);
		System.out.println("main方法裡："+p.toString());
	}
	public void handle(Person p){
		p.setAge(10);
		System.out.println("handle方法裡："+p.toString());
	}
}

class Person{
	int age=0;
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [age=" + age + "]";
	}
}

執行結果：

handle方法裡：Person [age=10]
main方法裡：Person [age=10]

3.2  Java“引用傳遞”過程分析

（1）當執行完main方法第4行時：

此時程式在棧空間中開闢了一塊空間存放Person的一個引用p，並且在堆記憶體裡面建立了一個物件。

圖（2）

（2）當執行完main方法第5行的時：

此時main方法將引用p地址值的一個拷貝傳遞給handle方法，handl方法首先建立一個新的引用p，並且將傳過來的地址值賦值給新引用p。此時兩個引用都指向同一個記憶體空間。

圖（3）

（3）當執行完handle方法的第1行時：

此時handle方法中的引用p，修改了地址值為0000的Person物件的age=10，由於兩個引用指向的是同一個物件，因此main方法中Person物件的age也等於10，因為是同一個Person物件。

圖（4）

假如將handle方法修改成如下程式碼：

public void handle(Person p){
	p=new Person();
	p.setAge(10);
	System.out.println("handle方法裡："+p.toString());
}

執行結果為：

handle方法裡：Person [age=10]
main方法裡：Person [age=5]

分析過程為：

執行到新handle方法第一行之前，執行過程和上面（1）（2）一樣，只不過當執行完第1行後放生了點變化。handle中重新new了一個Person物件，並且將handle方法中的引用p指向這個物件。

圖（5）

執行完handle方法第2行程式碼後，handle裡面的引用p修改了Person物件的age，此時由於main方法和handle方法中的引用指向了各自的Person物件，因此此次修改操作不會影響main方法中的Person物件，因此：main方法裡：Person [age=5]。

圖（6）

26.4 總結

（1）Java當中引數傳遞都是值傳遞！

（2）對於這些基本型別，java採取與C和C++相同的方法，也就是說，不用new來建立變數，而是建立一個並非是引用的“自動”變數。這個變數直接儲存“值”，並置於堆疊中，因此更加高效。

（3）對於大家理解的引用傳遞，其實傳遞的是引用的值，即傳遞引用物件的地址值。

注意：如有問題請批評指正！

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