一直没有搞清楚Java值传递究竟是什么意思，今天做《剑指Offer》第JZ40题时，给定了一个函数定义如public void FindNumsAppearOnce(int[] array, int[] num1, int[] num2)，需要将结果直接存入数组num1与num2中。很纳闷，为什么Java值传递的机制，可以将外部传入方法中的参数在方法内修改后，对外部可见呢？于是发誓一定要弄清楚Java值传递的概念，查阅了很多资料，做如下总结。

一、JVM中的堆和栈

要说清值传递，还得先从JVM中的内存模型说起。简单的说一说JVM中的堆和栈。

  • 堆内存：保存Java中的对象与数组（数组其实也是对象）。通过new出来的对象（实体）都保存在堆内存中，当实体失去引用后，该对象内存不会立马被释放，而是由JVM的GC定期回收。
  • 栈内存：保存Java中的局部变量（如定义在方法中的、for循环中声明的循环变量等），当变量离开作用域后，内存会立即被释放，故栈刷新速度很快。

二、Java中的基本数据类型与引用类型

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int num = 10;
String str = "Fan";

如上所示代码中，num是基本数据类型变量，其值10直接保存在变量内部；str是引用数据类型变量，其变量本身保存的是"Fan"在堆内存中的地址，故说str是字符串对象"Fan"的一个引用。

三、为什么是值传递

1. 情况1：数组与基本数据类型

先定义下面两个方法：

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public void changeArray(int[] num) {
    num[0] = 1;
}

public void changeInt(int num) {
    num = 1;
}

在方法外部定义如下两个变量并使用方法：

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int[] numArray = {5, 4, 3};
int numInt = 5;

changeArray(numArray);
changeInt(numInt);

得到的结果是numInt依然是5，而numArray变成了{1, 4, 3}。导致这种结果的分析如下：

  • numInt传入changeInt()方法时，将自身（实参）的值拷贝了一份赋给形参num，在方法内部对形参的改变并不影响实参本身。
  • numArray传入changeArray()方法时，将自身（实参）保存的值（也就是指向数组{5, 4, 3}的地址）拷贝了一份赋给形参num，形参持有相同的地址。在方法内部对形参的改变直接作用于其指向的地址上，故实参也会发生改变。

2. 情况2：字符串

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String str = "Fan";
StringBuffer strBuf = "Fan";

public void changeString(String strChange) {
    strChange = "Jin";
}

public void changeStringBuffer(StringBuffer strBuffer) {
    strBuffer.append(" Jinpeng");
}

changeString(str);
changeStringBuffer(strBuf);

如上代码执行后的结果是，str依然为"Fan"，而strBuf变为了"Fan Jinpeng"。分析：

  • 在方法中，对字符串的重新赋值发生了new操作，即重新new了一个"Jin"对象，并由形参strChange指向该对象地址，此时strChange指向的地址已不再是由实参str拷贝来的地址了，所以不会影响到实参（str）保存的地址。
  • 而对于StringBuffer类型的对象，若在方法内部进行append()操作，形参strBuffer指向的地址没有改变，还是由实参拷贝进来的，所以实参也会发生变化。

3. 情况3：对象

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class Person {
    String name;
    // Constructer
    // setter
}

public void changeName(Person person) {
    person.setName("Fan Jinpeng");
}

public void newChangeName(Person person) {
    person = new Person();
    person.setName("Spider Man");
}

Person fan = new Person();
changeName(fan);
newChangeName(fan);

如上代码执行后的结果是，fan.name被改为了"Fan Jinpeng"，而没有第二次被改变成"Spider Man"。分析：

  • changeName()方法将实参fan引用指向的对象地址拷贝了一份给形参person，方法内部的改动直接对该地址的指向，也即指向的对象进行修改（即对堆内存中存储的实体进行修改）。而newChangeName()方法内部将形参重新指向了一个新的Person对象，不再拥有拷贝来的地址，故对形参指向的对象的改动不会影响实参指向的对象。

四、不严谨的说

综上可以用不严谨的话来总结就是，Java是值传递，若方法传入的是对象，在方法内部对对象进行的直接修改是可以对外部发生改变的；然而若方法内部发生了new操作，即改变了形参的地址指向，那么方法内部的操作就是针对新的对象做出的变化，不会影响外部的对象。