Java基础11 对象引用

简介: 作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!   我们之前一直在使用“对象”这个概念,但没有探讨对象在内存中的具体存储方式。这方面的讨论将引出“对象引用”(object reference)这一重要概念。

作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!

 

我们之前一直在使用“对象”这个概念,但没有探讨对象在内存中的具体存储方式。这方面的讨论将引出“对象引用”(object reference)这一重要概念。

 

对象引用

我们沿用之前定义的Human类,并有一个Test类:

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Human aPerson = new Human(160);                 
    }
}

class Human
{   
    /**
     * constructor
     */
    public Human(int h)
    {
        this.height = h;
    }

    /**
     * accessor
     */
    public int getHeight()
    {
       return this.height;
    }

    /**
     * mutator
     */
    public void growHeight(int h)
    {
        this.height = this.height + h;
    }

private int height; }

 

外部可以调用类来创建对象,比如上面在Test类中:

Human aPerson = new Human(160);

创建了一个Human类的对象aPerson。

上面是一个非常简单的表述,但我们有许多细节需要深入:

  1. 首先看等号的右侧。new是在内存中为对象开辟空间。具体来说,new是在内存的堆(heap)上为对象开辟空间。这一空间中,保存有对象的数据和方法。
  2. 再看等号的左侧。aPerson指代一个Human对象,被称为对象引用(reference)。实际上,aPerson并不是对象本身,而是类似于一个指向对象的指针。aPerson存在于内存的栈(stack)中。
  3. 当我们用等号赋值时,是将右侧new在堆中创建对象的地址赋予给对象引用。

这里的内存,指的是JVM (Java Virtual Machine)虚拟出来的Java进程内存空间。内存的堆和栈概念可参考Linux从程序到进程

 

对象引用

 

 

栈的读取速度比堆快,但栈上存储的数据受到有效范围的限制。在C语言中,当一次函数调用结束时,相应的栈帧(stack frame)要删除,栈帧上存储的参量和自动变量就消失了。Java的栈也受到同样的限制,当一次方法调用结束,该方法存储在栈上的数据将清空。在 Java中,所有的(普通)对象都储存在堆上。因此,new关键字的完整含义是,在堆上创建对象

 

基本类型(primitive type)的对象,比如int, double,保存在栈上。当我们声明基本类型时,不需要new。一旦声明,Java将在栈上直接存储基本类型的数据。所以,基本类型的变量名表示的是数据本身,不是引用。

 

 

引用和对象的关系就像风筝和人。我们看天空时(程序里写的),看到的是风筝(引用),但风筝下面对应的,是人(对象):

 

引用和对象分离;引用指向对象

 

尽管引用和对象是分离的,但我们所有通往对象的访问必须经过引用这个“大门”,比如以 引用.方法() 的方式访问对象的方法。在Java中,我们不能跳过引用去直接接触对象。再比如,对象a的数据成员如果是一个普通对象b,a的数据成员保存的是指向对象b的引用 (如果是基本类型变量,那么a的数据成员保存的是基本类型变量本身了)。

在Java中,引用起到了指针的作用,但我们不能直接修改指针的值,比如像C语言那样将指针值加1。我们只能通过引用执行对对象的操作。这样的设计避免了许多指针可能引起的错误。

 

引用的赋值

当我们将一个引用赋值给另一个引用时,我们实际上复制的是对象的地址。两个引用将指向同一对象。比如 dummyPerson=aPerson;,将导致:

一个对象可以有多个引用 (一个人可以放多个风筝)。当程序通过某个引用修改对象时,通过其他引用也可以看到该修改。我们可以用以下Test类来测试实际效果:

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
        {
             Human aPerson = new Human(160);
             Human dummyPerson = aPerson;
             System.out.println(dummyPerson.getHeight());
             aPerson.growHeight(20);
             System.out.println(dummyPerson.getHeight());
        }
}

我们对aPerson的修改将影响到dummyPerson。这两个引用实际上指向同一对象。

 

所以,将一个引用赋值给另一个引用,并不能复制对象本身。我们必须寻求其他的机制来复制对象。

 

垃圾回收

随着方法调用的结束,引用基本类型变量会被清空。由于对象存活于堆,所以对象所占据的内存不会随着方法调用的结束而清空。进程空间可能很快被不断创建的对象占满。Java内建有垃圾回收(garbage collection)机制,用于清空不再使用的对象,以回收内存空间。

垃圾回收的基本原则是,当存在引用指向某个对象时,那么该对象不会被回收; 当没有任何引用指向某个对象时,该对象被清空。它所占据的空间被回收。

上图假设了某个时刻JVM中的内存状态。Human Object有三个引用: 来自栈的aPerson和dummyPerson,以及另一个对象的数据成员president。而Club Object没有引用。如果这个时候垃圾回收启动,那么Club Object将被清空,而Human Object来自Club Object的引用(president)也随之被删除。

 

垃圾回收是Java中重要的机制,它直接影响了Java的运行效率。我将在以后深入其细节。

 

参数传递

当我们分离了引用和对象的概念后,Java方法的参数传递机制实际上非常清晰: Java的参数传递为值传递。也就是说,当我们传递一个参数时,方法将获得该参数的一个拷贝。

实际上,我们传递的参数,一个是基本类型的变量,另一个为对象的引用。

基本类型变量的值传递,意味着变量本身被复制,并传递给Java方法。Java方法对变量的修改不会影响到原变量

引用的值传递,意味着对象的地址被复制,并传递给Java方法。Java方法根据该引用的访问将会影响对象

 

在这里有另一个值得一提的情况: 我们在方法内部使用new创建对象,并将该对象的引用返回。如果该返回被一个引用接收,由于对象的引用不为0,对象依然存在,不会被垃圾回收。

 

总结

new

引用,对象

被垃圾回收的条件

参数: 值传递

 

欢迎继续阅读“Java快速教程”系列文章

 

目录
相关文章
|
3天前
|
存储 Java
java的对象详解
在Java中,对象是根据类模板实例化的内存实体,具有唯一标识符、属性及行为。通过`new`关键字实例化对象并用构造方法初始化。变量存储的是对象引用而非对象本身,属性描述对象状态,方法定义其行为。Java利用垃圾回收机制自动处理不再使用的对象内存回收,极大地简化了对象生命周期管理,同时对象具备封装、继承和多态性,促进了代码的重用与模块化设计。这使得Java程序更易于理解、维护和扩展。
|
19小时前
|
存储 Java
Java的对象和类的相同之处和不同之处
在 Java 中,对象和类是面向对象编程的核心。
|
5天前
|
Java
Java 对象和类
在Java中,**类**(Class)和**对象**(Object)是面向对象编程的基础。类是创建对象的模板,定义了属性和方法;对象是类的实例,通过`new`关键字创建,具有类定义的属性和行为。例如,`Animal`类定义了`name`和`age`属性及`eat()`、`sleep()`方法;通过`new Animal()`创建的`myAnimal`对象即可调用这些方法。面向对象编程通过类和对象模拟现实世界的实体及其关系,实现问题的结构化解决。
|
9天前
|
存储 Java 程序员
优化Java多线程应用:是创建Thread对象直接调用start()方法?还是用个变量调用?
这篇文章探讨了Java中两种创建和启动线程的方法,并分析了它们的区别。作者建议直接调用 `Thread` 对象的 `start()` 方法,而非保持强引用,以避免内存泄漏、简化线程生命周期管理,并减少不必要的线程控制。文章详细解释了这种方法在使用 `ThreadLocal` 时的优势,并提供了代码示例。作者洛小豆,文章来源于稀土掘金。
|
16天前
|
存储 Java
Java编程中的对象序列化与反序列化
【8月更文挑战第28天】在Java世界中,对象序列化与反序列化是数据持久化和网络传输的关键技术。本文将深入浅出地探讨这一过程,带你领略其背后的原理及应用,让你的程序在数据的海洋中自由航行。
|
17天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
探索人工智能在医疗诊断中的应用与挑战Java编程中的对象和类:基础与实践
【8月更文挑战第27天】随着人工智能(AI)技术的飞速发展,其在医疗领域的应用日益广泛。本文深入探讨了AI技术在医疗诊断中的具体应用案例,包括图像识别、疾病预测和药物研发等方面,并分析了当前面临的主要挑战,如数据隐私、算法偏见和法规限制等。文章旨在为读者提供一个全面的视角,理解AI在改善医疗服务质量方面的潜力及其局限性。
|
21天前
|
搜索推荐 Java
揭秘Java多态背后的奥秘,探索对象们是如何做到“千人千面”的
揭秘Java多态背后的奥秘,探索对象们是如何做到“千人千面”的
33 3
|
20天前
|
存储 Java 索引
如何在 Java 中创建类对象的 Arraylist?
【8月更文挑战第23天】
25 1
|
20天前
|
存储 Java 数据格式
|
3天前
|
Java 程序员
Java编程中的对象和类: 初学者指南
【9月更文挑战第9天】在Java的世界中,对象和类构成了编程的基石。本文将引导你理解这两个概念的本质,并展示如何通过它们来构建你的程序。我们将一起探索类的定义,对象的创建,以及它们如何互动。准备好了吗?让我们开始这段Java的旅程吧!