老讀者都知道了,六年前,我從蘇州回到洛陽,抱着一幅“海歸”的心态,投了不少履歷,也“約談”了不少面試官,但僅有兩三個令我感到滿意。其中有一位叫老馬,至今還活在我的手機通訊錄裡。他當時扔了一個面試題把我砸懵了:“王二,Java 字元串可以引用傳遞嗎?”
我當時二十三歲,正值青春年華,從事 Java 程式設計已有 N 年經驗(N < 4),自認為所有的面試題都能對答如流,結果沒想到啊,被“刁難”了——原來洛陽這塊網際網路的荒漠也有技術專家啊。現在回想起來,臉上不自覺地泛起了羞愧的紅暈:主要是自己當時太菜了。不管怎麼說,是時候寫篇文章剖析一下字元串是否可以引用傳遞了。
對于絕大多數的初級程式員或者說不重視“内功”的老鳥來說,往往停留在“知其然不知其是以然”的層面上——會用,略知一二,但要求他把問題說清楚的時候,就隻能撓撓頭雙手一攤一張問号臉了。
好了,讓我們來步入正題。先來看一段有趣但令人困惑的代碼片段吧。
public static void main(String[] args) {
String x = new String("沉默王二");
change(x);
System.out.println(x);
}
public static void change(String x) {
x = "沉默王三";
}
從代碼的字面邏輯來看,程式應該輸出“沉默王三”,但事與願違,程式輸出的結果卻是“沉默王二”。change() 方法做的是無用功,因為 String 是值傳遞而不是引用傳遞。引用傳遞可以在被調用的方法中對實參進行修改,但值傳遞卻不可以。為什麼呢?
x 存儲的是一個引用,該引用指向記憶體中的“沉默王二”字元串對象。當我們把 x 作為參數傳遞給 change() 方法時,x 仍然指向的是記憶體中“沉默王二”字元串,就像下面這幅圖表達的意思一樣。

那麼問題來了。正因為 Java 是值傳遞,x 的值是“沉默王二”的引用。那麼當 change() 方法被調用的時候,x 不是剛好指向了記憶體中新建立的字元串對象“沉默王三”了嗎?就像下面這幅圖表達的意思那樣。
哦,看起來是一個很完美的解釋,對吧?但這樣的解釋存在一些問題。
當字元串“沉默王二”被建立的時候,Java 會在記憶體中申請一小段空間,用來存儲這個字元串對象。然後呢,把對象的引用指向了變量 x,也就是說,變量 x 實際上存儲的是對象的引用(對象在記憶體中存儲的位址)。
我相信大家對上面這一點(對象和對象引用)已經完全了解了。
關鍵的點來了。當變量 x 作為參數(實參)傳遞給 change() 方法時,實際上傳遞的是 x 的一個拷貝(形參)。在 change() 方法中,形參 x 起先引用的也是“沉默王二”這個對象,當執行 x = "沉默王三" 的時候,會在記憶體中建立新的字元串“沉默王三”,然後形參 x 不再引用“沉默王二”這個對象了,改為引用“沉默王三”這個對象了。但實參 x 呢?并沒有發生任何的改變!就像下面這幅圖一樣。
假如我們真的需要改變字元串呢?那就不能使用 String 類了,最好使用 StringBuilder,來撸一串代碼吧。
public static void main(String[] args) {
StringBuilder x = new StringBuilder("沉默王二");
change(x);
System.out.println(x);
}
public static void change(StringBuilder x) {
x.delete(3,4).append("三");
}
上述代碼會輸出“沉默王三”,但假如我們使用 new 關鍵字重新對形參 x 進行指派,就無濟于事。
public static void main(String[] args) {
StringBuilder x = new StringBuilder("沉默王二");
change(x);
System.out.println(x);
}
public static void change(StringBuilder x) {
x = new StringBuilder("沉默王三");
程式輸出的結果仍然是“沉默王二”,原因其實和 String 一樣,change() 方法在記憶體中建立了新的字元串“沉默王三”,然後形參 x 不再引用“沉默王二”這個對象,改為引用“沉默王三”這個對象了。但實參 x 并沒有任何改變。
看到這,有些讀者可能更疑惑了。x = new StringBuilder("沉默王三") 不可以改變實參,而 x.delete(3,4).append("三") 卻可以,為什麼?為什麼?為什麼?為什麼呢?
不要着急,我們來分析一下 delete() 方法的源碼。
public AbstractStringBuilder delete(int start, int end) {
int len = end - start;
if (len > 0) {
System.arraycopy(value, start+len, value, start, count-end);
count -= len;
}
return this;
其中 value 是一個字元數組,用來存儲字元序列;count 用來表示字元序列中實際有效的字元數量。
當 count -= len 執行之前,value 的字元内容為“沉默王二”,count 為 4。我是怎麼知道的呢?通過 IDEA 的 debug 視圖,截圖為證。