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关键字: java对象 援用
Java对象及其援用
关于对象与援用之间的1些基本概念。
初学Java时,在很长1段时间里,总觉得基本概念很模糊。后来才知道,在许多Java书中,把对象和对象的援用混为1谈。可是,如果我分不清对象与对象援用,
那实在没法很好地理解下面的面向对象技术。把自己的1点认识写下来,也许能让初学Java的朋友们少走1点弯路。
为便于说明,我们先定义1个简单的类:
class Vehicle {
int passengers;
int fuelcap;
int mpg;
}
有了这个模板,就能够用它来创建对象:
Vehicle veh1 = new Vehicle();
通常把这条语句的动作称之为创建1个对象,其实,它包括了4个动作。
1)右侧的“new Vehicle”,是以Vehicle类为模板,在堆空间里创建1个Vehicle类对象(也简称为Vehicle对象)。
2)末尾的()意味着,在对象创建后,立即调用Vehicle类的构造函数,对刚生成的对象进行初始化。构造函数是肯定有的。如果你没写,Java会给你补上1个默许的构造函数。
3)左侧的“Vehicle veh 1”创建了1个Vehicle类援用变量。所谓Vehicle类援用,就是以后可以用来指向Vehicle对象的对象援用。
4)“=”操作符使对象援用指向刚创建的那个Vehicle对象。
我们可以把这条语句拆成两部份:
Vehicle veh1;
veh1 = new Vehicle();
效果是1样的。这样写,就比较清楚了,有两个实体:1是对象援用变量,1是对象本身。
在堆空间里创建的实体,与在数据段和栈空间里创建的实体不同。虽然它们也是确确切实存在的实体,但是,我们看不见,也摸不着。不但如此,
我们仔细研究1下第2句,找找刚创建的对象叫甚么名字?有人说,它叫“Vehicle”。不对,“Vehicle”是类(对象的创建模板)的名字。
1个Vehicle类可以据此创建出无数个对象,这些对象不可能全叫“Vehicle”。
对象连名都没有,没法直接访问它。我们只能通过对象援用来间接访问对象。
为了形象地说明对象、援用及它们之间的关系,可以做1个也许不很妥当的比喻。对象好比是1只很大的气球,大到我们抓不住它。援用变量是1根绳, 可以用来系汽球。
如果只履行了第1条语句,还没履行第2条,此时创建的援用变量veh1还没指向任何1个对象,它的值是null。援用变量可以指向某个对象,或为null。
它是1根绳,1根还没有系上任何1个汽球的绳。履行了第2句后,1只新汽球做出来了,并被系在veh1这根绳上。我们捉住这根绳,就等于捉住了那只汽球。
再来1句:
Vehicle veh2;
就又做了1根绳,还没系上汽球。如果再加1句:
veh2 = veh1;
系上了。这里,产生了复制行动。但是,要说明的是,对象本身并没有被复制,被复制的只是对象援用。结果是,veh2也指向了veh1所指向的对象。两根绳系的是同1只汽球。
如果用下句再创建1个对象:
veh2 = new Vehicle();
则援用变量veh2改指向第2个对象。
从以上叙述再推演下去,我们可以取得以下结论:
(1)1个对象援用可以指向0个或1个对象(1根绳子可以不系汽球,也能够系1个汽球);
(2)1个对象可以有N个援用指向它(可以有N条绳子系住1个汽球)。
如果再来下面语句:
veh1 = veh2;
按上面的推断,veh1也指向了第2个对象。这个没问题。问题是第1个对象呢?没有1条绳子系住它,它飞了。多数书里说,它被Java的垃圾回收机制回收了。
这不确切。正确地说,它已成为垃圾回收机制的处理对象。至于甚么时候真正被回收,那要看垃圾回收机制的心情了。
由此看来,下面的语句应当不合法吧?最少是没用的吧?
new Vehicle();
不对。它是合法的,而且可用的。比方,如果我们仅仅为了打印而生成1个对象,就不需要用援用变量来系住它。最多见的就是打印字符串:
System.out.println(“I am Java!”);
字符串对象“I am Java!”在打印后即被抛弃。有人把这类对象称之为临时对象。
对象与援用的关系将延续到对象回收。
Java对象及援用
Java对象及援用是容易混淆却又必须掌握的基础知识,本章论述Java对象和援用的概念,和与其密切相干的参数传递。
先看下面的程序:
StringBuffer s;
s = new StringBuffer("Hello World!");
第1个语句仅为援用(reference)分配了空间,而第2个语句则通过调用类(StringBuffer)的构造函数StringBuffer(String str)为类生成了1个实例(或称为对象)。这两个操作被完成后,对象的内容则可通过s进行访问——在Java里都是通过援用来操纵对象的。
Java对象和援用的关系可以说是相互关联,却又彼此独立。彼此独立主要表现在:援用是可以改变的,它可以指向别的对象,比方上面的s,你可以给它另外的对象,如:
s = new StringBuffer("Java");
这样1来,s就和它指向的第1个对象脱离关系。
从存储空间上来讲,对象和援用也是独立的,它们存储在不同的地方,对象1般存储在堆中,而援用存储在速度更快的堆栈中。
援用可以指向不同的对象,对象也能够被多个援用操纵,如:
StringBuffer s1 = s;
这条语句使得s1和s指向同1个对象。既然两个援用指向同1个对象,那末不管使用哪一个援用操纵对象,对象的内容都产生改变,并且只有1份,通过s1和s得到的内容自然也1样,(String除外,由于String始终不变,String s1=”AAAA”; String s=s1,操作s,s1由于始终不变,所以为s另外开辟了空间来存储s,)以下面的程序:
StringBuffer s;
s = new StringBuffer("Java");
StringBuffer s1 = s;
s1.append(" World");
System.out.println("s1=" + s1.toString());//打印结果为:s1=Java World
System.out.println("s=" + s.toString());//打印结果为:s=Java World
上面的程序表明,s1和s打印出来的内容是1样的,这样的结果看起来让人非常疑惑,但是仔细想一想,s1和s只是两个援用,它们只是操纵杆而已,它们指向同1个对象,操纵的也是同1个对象,通过它们得到的是同1个对象的内容。这就像汽车的刹车和油门,它们操纵的都是车速,假设汽车开始的速度是80,然后你踩了1次油门,汽车加速了,假设车速升到了120,然后你踩1下刹车,此时车速是从120开始降落的,假设降落到60,再踩1次油门,车速则从60开始上升,而不是从第1次踩油门后的120开始。也就是说车速同时受油门和刹车影响,它们的影响是积累起来的,而不是各自独立(除非刹车和油门不在1辆车上)。所以,在上面的程序中,不管使用s1还是s操纵对象,它们对对象的影响也是积累起来的(更多的援用同理)。
只有理解了对象和援用的关系,才能理解参数传递。
1般面试题中都会考Java传参的问题,并且它的标准答案是Java只有1种参数传递方式:那就是按值传递,即Java中传递任何东西都是传值。如果传入方法的是基本类型的东西,你就得到此基本类型的1份拷贝。如果是传递援用,就得到援用的拷贝。
1般来讲,对基本类型的传递,我们很容易理解,而对对象,总让人感觉是按援用传递,看下面的程序:
public class ObjectRef {
//基本类型的参数传递
public static void testBasicType(int m) {
System.out.println("m=" + m);//m=50
m = 100;
System.out.println("m=" + m);//m=100
}
//参数为对象,不改变援用的值 ??????
public static void add(StringBuffer s) {
s.append("_add");
}
//参数为对象,改变援用的值 ?????
public static void changeRef(StringBuffer s) {
s = new StringBuffer("Java");
}
public static void main(String[] args) {
int i = 50;
testBasicType(i);
System.out.println(i);//i=50
StringBuffer sMain = new StringBuffer("init");
System.out.println("sMain=" + sMain.toString());//sMain=init
add(sMain);
System.out.println("sMain=" + sMain.toString());//sMain=init_add
changeRef(sMain);
System.out.println("sMain=" + sMain.toString());//sMain=init_add
}
}
以上程序的允许结果显示出,testBasicType方法的参数是基本类型,虽然参数m的值产生改变,但其实不影响i。
add方法的参数是1个对象,当把sMain传给参数s时,s得到的是sMain的拷贝,所以s和sMain指向同1个对象,因此,使用s操作影响的其实就是sMain指向的对象,故调用add方法后,sMain指向的对象的内容产生了改变。
在changeRef方法中,参数也是对象,当把sMain传给参数s时,s得到的是sMain的拷贝,但与add方法不同的是,在方法体内改变了s指向的对象(也就是s指向了别的对象,牵着气球的绳子换气球了),给s重新赋值后,s与sMain已毫无关联,它和sMain指向了不同的对象,所以不管对s做甚么操作,都不会影响sMain指向的对象,故调用changeRef方法前后sMain指向的对象内容并未产生改变。
对add方法的调用结果,可能很多人会有这类感觉:这不明明是按援用传递吗?对这类问题,还是套用Bruce Eckel的话:这依赖于你如何看待援用,终究你会明白,这个争辩并没那末重要。真正重要的是,你要理解,传援用使得(调用者的)对象的修改变得不可预期。
public class Test
{ public int i,j;
public void test_m(Test a)
{ Test b = new Test();
b.i = 1;
b.j = 2;
a = b;
}
public void test_m1(Test a )
{ a.i = 1;
a.j = 2;
}
public static void main(String argv[])
{ Test t= new Test();
t.i = 5;
t.j = 6;
System.out.println( "t.i = "+ t.i + " t.j= " + t.j); //5,6
t.test_m(t);
System.out.println( "t.i = "+ t.i + " t.j= " + t.j); //5,6,a和t都指向了1个对象,而在test_m中s又指向了另外一个对象,所以对象t不变!!!
t.test_m1(t);
System.out.println( "t.i = "+ t.i + " t.j= " + t.j); //1,2
}
}
答案只有1个:Java里都是按值传递参数。而实际上,我们要明白,当参数是对象时,传援用会产生甚么状态(就像上面的add方法)?
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楼主,这样来记这个问题
以下表达式:
A a1 = new A();
它代表A是类,a1是援用,a1不是对象,new A()才是对象,a1援用指向new A()这个对象。
在JAVA里,“=”不能被看成是1个赋值语句,它不是在把1个对象赋给另外1个对象,它的履行进程实质上是将右侧对象的地址传给了左侧的援用,使得左侧的援用指向了右侧的对象。JAVA表面上看起来没有指针,但它的援用其实质就是1个指针,援用里面寄存的其实不是对象,而是该对象的地址,使得该援用指向了对象。在JAVA里,“=”语句不应当被翻译成赋值语句,由于它所履行的确切不是1个赋值的进程,而是1个传地址的进程,被译成赋值语句会造成很多误解,译得不准确。
再如:
A a2;
它代表A是类,a2是援用,a2不是对象,a2所指向的对象为空null;
再如:
a2 = a1;
它代表,a2是援用,a1也是援用,a1所指向的对象的地址传给了a2(传址),使得a2和a1指向了同1对象。
综上所述,可以简单的记为,在初始化时,“=”语句左侧的是援用,右侧new出来的是对象。
在后面的左右都是援用的“=”语句时,左右的援用同时指向了右侧援用所指向的对象。
再所谓实例,其实就是对象的同义词。
如果需要赋值,就需要类实现Cloneable接口,实现clone()方法。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
class D implements Cloneable{//实现Cloneable接口 String sex; D(String sex){ this.sex=sex; } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { // 实现clone方法 return super.clone(); } } |
赋值的时候:
1 2 |
D d=new D("男"); D d2=(D) d.clone();//把d赋值给d2 |
如果类中的变量不是主类型,而是对象,也需要调用该对象的clone()方法
下面是1个完全的例子:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 |
public class Test2 { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { // TODO Auto-generated method stub D d=new D("男"); C c=new C("张3","20",d); C new_c=(C) c.clone();//调用clone方法来赋值 new_c.name="李4"; d.sex="女";//d System.out.println(c.d.sex); System.out.println(c.name); } } class C implements Cloneable{ String name; String age; D d; C(String name,String age,D d) throws CloneNotSupportedException{ this.name=name; this.age=age; this.d=(D) d.clone();//调用clone方法来赋值,这样即使外部的d产生变化,c里的也不会变 } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { // TODO Auto-generated method stub return super.clone(); } } class D implements Cloneable{//实现Cloneable接口 String sex; D(String sex){ this.sex=sex; } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { // 实现clone方法 return super.clone(); } } |
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