簡介

最近有點(diǎn)忙，很久沒更新文章了，后面會(huì)慢慢恢復(fù)...回顧正題

最近看到一篇文章，關(guān)于一道面試題，先看一下題目，如下：

public static void main(String[] args) {
 Integer a = 1;
 Integer b = 2;
 System.out.printf("a = %s, b = %s\n", a, b);
 swap(a, b);
 System.out.printf("a = %s, b = %s\n", a, b);
 }

public static void swap(Integer a, Integer b) {
 // TODO 實(shí)現(xiàn)
}

有人可能在沒經(jīng)過仔細(xì)考慮的情況下，給出以下的答案

// 特別提醒，這是錯(cuò)誤的方式
// 特別提醒，這是錯(cuò)誤的方式
// 特別提醒，這是錯(cuò)誤的方式
public static void swap(Integer a, Integer b) {
 // TODO 實(shí)現(xiàn)
 Integer temp = a;
 a = b;
 b = temp;
}

很遺憾，這是錯(cuò)誤的。重要的事注釋三遍

那么為什么錯(cuò)誤，原因是什么？

想要搞清楚具體的原因，在這里你需要搞清楚以下幾個(gè)概念，如果這個(gè)概念搞清楚了，你也不會(huì)把上面的實(shí)現(xiàn)方法寫錯(cuò)

• 形參和實(shí)參
• 參數(shù)值傳遞
• 自動(dòng)裝箱

所以，上面的問題先放一邊，先看一下這幾個(gè)概念

形參和實(shí)參

什么是形參？什么是實(shí)參？概念上的東西，參考教科書或者google去吧，下面直接代碼說明更加明顯

public void test() {
 int shi_can = 0;

 testA(shi_can);
}

public void testA(int xing_can) {

}

注：為了清楚的表達(dá)意思，我命名的時(shí)候并沒有按照java的駝峰規(guī)則命名，這里只是為了演示

通過上面的代碼很清楚的表達(dá)形參和實(shí)參的概念，在調(diào)用testA時(shí)，傳遞的就是實(shí)參，而在testA方法簽名中的參數(shù)為形參

從作用域上看，形參只會(huì)在方法內(nèi)部生效，方法結(jié)束后，形參也會(huì)被釋放掉，所以形參是不會(huì)影響方法外的

值傳遞和引用傳遞

值傳遞：傳遞的是實(shí)際值，像基本數(shù)據(jù)類型

引用傳遞：將對(duì)象的引用作為實(shí)參進(jìn)行傳遞

java基本類型數(shù)據(jù)作為參數(shù)是值傳遞，對(duì)象類型是引用傳遞

實(shí)參是可以傳遞給形參的，但是形參卻不能影響實(shí)參，所以，當(dāng)進(jìn)行值傳遞的情況下，改變的是形參的值，并沒有改變實(shí)參，所以無論是引用傳遞還是值傳遞，只要更改的是形參本身，那么都無法影響到實(shí)參的。對(duì)于引用傳遞而言，不同的引用可以指向相同的地址，通過形參的引用地址，找到了實(shí)際對(duì)象分配的空間，然后進(jìn)行更改就會(huì)對(duì)實(shí)參指向的對(duì)象產(chǎn)生影響

額，上面表述，可能有點(diǎn)繞，看代碼

// 僅僅是一個(gè)java對(duì)象
public class IntType {

 private int value;

 public int getValue() {
 return value;
 }

 public void setValue(int value) {
 this.value = value;
 }
}

// main方法
public class IntTypeSwap {
 public static void main(String[] args) {

 // CODE_1
 IntType type1 = new IntType();
 type1.setValue(1);

 IntType type2 = new IntType();
 type2.setValue(2);
 // CODE_1

 swap1(type1, type2);
 System.out.printf("type1.value = %s, type2.value = %s", type1.getValue(), type2.getValue());
 swap2(type1, type2);
 System.out.println();
 System.out.printf("type1.value = %s, type2.value = %s", type1.getValue(), type2.getValue());
 }

 public static void swap2(IntType type1, IntType type2) {
 int temp = type1.getValue();
 type1.setValue(type2.getValue());
 type2.setValue(temp);
 }

 public static void swap1(IntType type1, IntType type2) {
 IntType type = type1;
 type1 = type2;
 type2 = type;
 }
}

在main方法中，CODE_1中間的代碼為聲明了兩個(gè)對(duì)象，分別設(shè)置value為1和2，而swap1和swap2兩個(gè)方法的目的是為了交互這兩個(gè)對(duì)象的value值

先思考一下，應(yīng)該輸出的結(jié)果是什么

...

...

type1.value = 1, type2.value = 2
type1.value = 2, type2.value = 1

從輸出結(jié)果來看swap1并沒有達(dá)到目的，回頭看一下

swap1public static void swap1(IntType type1, IntType type2) {
 IntType type = type1;
 type1 = type2;
 type2 = type;
 }

從值傳遞的角度來看，對(duì)象參數(shù)傳遞采用的是引用傳遞，那么type1和type2傳遞過來的是指向?qū)ο蟮囊?，在方法?nèi)部，直接操作形參，交換了形參的內(nèi)容，這樣形參改變，都是并沒有對(duì)實(shí)參產(chǎn)生任何影響，也沒有改變對(duì)象實(shí)際的值，所以，結(jié)果是無法交換

而對(duì)于swap2，對(duì)象引用作為形參傳遞過來后，并沒有對(duì)形參做任何的改變，而是直接操作了形參所指向的對(duì)象實(shí)際地址，那這樣，無論是實(shí)參還是其他地方，只要是指向該對(duì)象的所有的引用地址對(duì)應(yīng)的值都會(huì)改變

自動(dòng)裝箱

看我上面的那個(gè)例子的swap1，是不是頓時(shí)覺得與上面的面試題的錯(cuò)誤做法非常相似了，是的，錯(cuò)誤的原因是一模一樣的，就是稍微有一點(diǎn)區(qū)別，就是Integer不是new出來的，而是自動(dòng)裝箱的一個(gè)對(duì)象，那么什么是自動(dòng)裝箱呢？jdk到底做了什么事？

如果你不想知道為什么，只想知道結(jié)果，那么我就直說，自動(dòng)裝箱就是jdk調(diào)用了Integer的valueOf(int)的方法，很簡單，看源碼

public static Integer valueOf(int i) {
 if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
 return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
 return new Integer(i);
 }

上面那些如果不想深究可以忽略，就看最后一句，是不是明白了什么呢。沒錯(cuò)，也是new出來一個(gè)對(duì)象，如果想知道上面的代碼做了什么處理，可以參考 Long==Long有趣的現(xiàn)象 這篇文章，里面有介紹類似的

好了，有人可能會(huì)問，為什么會(huì)知道自動(dòng)裝箱調(diào)用的是valueOf方法，這里其他人怎么知道的我不清楚，我是通過查看反編譯的字節(jié)碼指令知道的

public static void main(String[] args) {
 Integer a = 1;
 Integer b = 2;
 System.out.printf("a = %s, b = %s\n", a, b);
 swap(a, b);
 System.out.printf("a = %s, b = %s\n", a, b);
 }

 public static void swap(Integer a, Integer b) {
 Integer temp = a;
 a = b;
 b = temp;
 }

反編譯出來的結(jié)果為

對(duì)比一下可以很清楚的看到valueOf(int)方法被調(diào)用

回歸

好，現(xiàn)在回歸正題了，直接操作形參無法改變實(shí)際值，而Integer又沒有提供set方法，那是不是無解了呢？我很好奇如果有人以下這樣寫，面試官會(huì)有什么反應(yīng)

public static void swap(Integer a, Integer b) {
 // TODO 實(shí)現(xiàn)
 // 無解，
 }

既然出了肯定是有解的，可以實(shí)現(xiàn)，回頭看看，在上面swap2的那個(gè)例子中是通過set方法來改變值的，那么Integer有沒有提供呢？答案沒有（我沒找到）

那就先看看源碼

private final int value;
...
public Integer(int value) {
 this.value = value;
 }

這是Integer的構(gòu)造函數(shù)，可以看到Integer對(duì)象實(shí)際值是用value屬性來存儲(chǔ)的，但是這個(gè)value是被final修飾的，沒辦法繼續(xù)找，value沒有提供任何的set方法。既然在萬法皆不通的情況下，那就只能動(dòng)用反射來解決問題

public static void swap(Integer a, Integer b) {
 int temp = a.intValue();
 try {
 Field value = Integer.class.getDeclaredField("value");
 value.setAccessible(true);
 value.set(a, b);
 value.set(b, temp);

 } catch (NoSuchFieldException e) {
 e.printStackTrace();
 } catch (IllegalAccessException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }

現(xiàn)在感覺很開心，終于找到解決方案，可是當(dāng)你執(zhí)行的時(shí)候，從輸出結(jié)果你會(huì)發(fā)現(xiàn)，jdk在跟我開玩笑嗎

a = 1, b = 2
a = 2, b = 2

為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況，無奈，調(diào)試會(huì)發(fā)現(xiàn)是在value.set的時(shí)候?qū)nteger的緩存值改變了，因?yàn)?code>value.set(Object v1, Object v2)兩個(gè)參數(shù)都是對(duì)象類型，所以temp會(huì)進(jìn)行自動(dòng)裝箱操作，會(huì)調(diào)用valueOf方法，這樣會(huì)獲取到錯(cuò)誤的緩存值，所以，為了避免這種情況，就只能不需要調(diào)用緩存值，直接new Integer就可以跳過緩存，所以代碼改成如下即可

public static void swap(Integer a, Integer b) {
 int temp = a.intValue();
 try {
 Field value = Integer.class.getDeclaredField("value");
 value.setAccessible(true);
 value.set(a, b);
 value.set(b, new Integer(temp));

 } catch (NoSuchFieldException e) {
 e.printStackTrace();
 } catch (IllegalAccessException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }

至此，這道題完美結(jié)束

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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