身邊有些做Java開發的朋友，找工作時常常被考到一道關於字串的題目。題目倒是很基礎，然而根據朋友們事後的描述，有理由認為有的面試官自己都沒有完全搞清楚這個問題。此外，在CSDN論壇中我也多次看到一些朋友在這個問題上的迷惑。索性把自己的理解寫下來吧。

題目是一道簡單的小程式，像下面這樣：

public class Test1 {
 public static void main(String args[]) {
  String s = new String("Hello");
  System.out.println(s);

  foo(s);
  System.out.println(s);
 }

 public static void foo(String s) {
  s = new String("World");
 }
}
 

問程式先後兩次分別會輸出什麼。
第一個肯定輸出“Hello”。關鍵是第二個，個別基礎不牢的朋友可能被考倒，但基礎稍微紮實一點的就不會。第二個輸出的也是“Hello”。
到這裡，萬事大吉。面試官兩眼放出喜悅的光芒，讚歎道：“嗯，不錯不錯。不會變的，對吧。因為String是immutable型別，immutable型別改不了的。”他說的“immutable”是指String類沒有任何一個方法會改變物件的狀態。

這可就有問題了。確實程式兩次輸出的都是“Hello”，但原因卻不是String的immutable特性。不信換一個“mutable”的試試，比如StringBuilder或StringBuffer。

public class Test2 {
 public static void main(String args[]) {
  StringBuilder s = new StringBuilder("Hello");
  System.out.println(s);

  foo(s);
  System.out.println(s);
 }

 public static void foo(StringBuilder s) {
  s = new StringBuilder("World");
 }
}

這次呢？會先輸出“Hello”，然後輸出“World”嗎？不會，仍然是兩次“Hello”。
足以說明這個問題跟String的immutable特性沒有一毛錢的關係。不管是immutable型別，還是一般的型別，用這種方式寫出來的程式main方法中前後兩個物件肯定是一樣的。

真正的原因是：Java語言的引數傳遞機制是“按值傳遞”（pass by value）。雖然Java中除基本數值型別外，其它變數都是引用，但那是另一回事。變數的語義（“引用”還是“值”）跟函式傳參的機制是兩個正交的概念。
各種程式語言中，最常見的引數傳遞方式不外乎按值傳遞和按引用傳遞（pass by reference）兩種。比如，C和Java中函式引數都是按值傳遞的，C++和C#則同時支援按值傳遞和按引用傳遞。C和Java的不同在於，C是值型別的按值傳遞，而Java是引用型別的按值傳遞（基本的數值型別除外）。
按值傳參最大的特點就是函式內部對“形參變數”本身的所做的修改外面的“實參變數”感知不到。

不過，對於StringBuilder來說我們至少有辦法讓它改變，比如像下面這樣：

public class Test3 {
 public static void main(String args[]) {
  StringBuilder s = new StringBuilder("Hello");
  System.out.println(s);

  foo(s);
  System.out.println(s);
 }

 public static void foo(StringBuilder s) {
  s.replace(0, s.length(), "World");
 }
}

體會到不同了嗎？雖然引數變數本身是按值傳遞的，但這次我們對變數本身不感興趣，我們不改變變數本身，而是通過它直接修改它所引用的那個物件。這一次，Java語言“幾乎一切皆引用”的特點起作用了，程式第一次輸出“Hello”，第二次輸出“World”。熟悉C的朋友可能馬上聯想到：這很像C語言中通過指標來修改它指向的內容。
而先前那個String版本的程式，我們無法寫出一個相應的可變版本。為什麼呢？……“嗯，不錯不錯。因為String是immutable型別……”，這次真對了。——可見先前說“沒有一毛錢的關係”也不盡然。因為immutable，導致我們無法針對String寫出一個像Test3那樣的“可變”程式，如此說來，“二分錢的關係”應該是有的。

“pass reference by value”就像C++ 11中的“An lvalue with rvalue reference type”一樣，乍一看挺繞的，但只要仔細想清楚，讓正交的東西“塵歸塵 土歸土”，就可以加深對語言的理解。

順便問一句，您知道java.lang.StringBuilder和java.lang.StringBuffer的區別嗎？好多面試官都喜歡“順便”問問這個，而且答對了不會加分，答不上來卻會扣分，至少扣印象分。：（