Java中对象和引用的理解

偶然想起Java中对象和引用的基本概念，为了加深下对此的理解和认识，特地整理一下相关的知识点，通过具体实例从两者的概念和区别两方面去更形象的认识理解，再去记忆。

一、对象和引用的概念： 
在Java中万物皆对象，比如我们定义一个简单的动物类：

class Animal {
    String count;
    String weight;
    ....
}

有了这个Animal类之后，我们可以来创建一个Animal对象：

Animal an = new Animal();

我们把编写这个语句的动作就称作创建一个对象，细化这个动作为： 
1. 右面的”new Animal”，是以Animal类为模板的，在堆空间里创建一个Animal对象； 
2. 末尾的”( )”代表着：在对象创建之后，立即调用Animal类的构造函数，对新生成的对象进行初始化。（如果没构造函数，Java会有一个默认的构造函数的）； 
3. 左面的”Animal an” 创建了一个Animal类引用变量。即以后可以用来指向Animal对象的对象引用； 
4. “=” 操作符使对象引用指向刚才创建的那个Animal对象。 
拆分开也就是：等同于

Animal an;
an = new Animal();

有两个实体：一个是对象引用变量；一个是对象本身。 
在java中，都是通过引用来操纵对象的，这也是两者的区别。

二、对象和引用的区别： 
1、关联性： 
1）. 当对象的引用变量指向对象时，两者就互相联系起来，改变引用的属性，就会改变对象的属性； 
2）. 如果同一个对象被多个引用变量引用的话，则这些引用变量将共同影响这个对象本身； 
3）. 在java中，都是通过引用来操纵对象的。

2、差异性： 
1）. 一个对象可以被不同的引用变量来操纵，同时一个引用变量也可以指向不同的对象，但是同一时刻下只能指向一个对象。 
2）. 从存储空间上来看，对象和引用也是相互独立的，对象一般存储在堆中，而引用存储在堆栈中（存储速度而更快）。

对于引用变量的深层含义，未必在初学的时候就能深刻理解， 
所以理解好下面这两句话的真正含义非常重要

Case cc=new Case();

Case cc;
cc=new Case();

1.先搞清楚什么是堆，什么是栈。 
Java开辟了两类存储区域，对比二者的特点

存储区域	存储内容	优点	缺点	回收
栈	基本类型的变量和对象的引用变量	存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享	存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类型的变量	当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉该变量,内存空间可以立即被另作他用
堆	由new等指令创建的对象和数组	可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器	由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢	由Java虚拟机的自动垃圾回收器来回收不再使用的数据

堆栈的存储特点决定了其中存储的数据类型。

注意，栈内存储的除了基本类型的变量（String， int 这种类型的变量）还会存储对象的引用变量。java中，引用变量实际上是一个指针，它指向的是堆内存中对象实例。

引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。

2.给引用变量赋值

回过头再来看代码

实际上里面分解成了四个步骤。

Case cc; '''在栈内存里面开辟了空间给引用变量cc，这时cc=null'''
cc=new Case();
'''
1. new Case()在堆内存里面开辟了空间给Case类的对象，这个对象没有名字
2. Case()随即调用了Case类的构造函数
3. 把对象的地址在堆内存的地址给引用变量cc
'''

这样我们就明确了：

• Java中，这里的“=”并不是赋值的意思，而是把对象的地址传递给变量；
• 对象创建出来，其实连名字都没有，因此必须通过引用变量来对其进行操作。

为了形象地说明对象、引用及它们之间的关系，可以做一个或许不很妥当的比喻。对象好比是一只很大的气球，大到我们抓不住它。引用变量是一根绳， 可以用来系汽球

紧接着就会问，引用变量是怎么传递的呢？ 
这就涉及到Java唯一的参数传递方式——按值传递

看下面一段代码：

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，不改变引用的值'''
   '''s即sMain指向的对象执行了append方法，在原来的字符串上加了段“_add”'''

    public static void add(StringBuffer s) {
        s.append("_add");
    }

    '''参数为对象，改变引用的值 '''
    '''引用变量指向了一个新的对象，已经不是sMain指向的对象了'''
    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=Java'''
    }
}

看这里，给人的感觉是传递过来的明明是对象的引用，为什么就是值得传递呢？ 
因为传递之前，被传的就是个引用啊，我们所谓的“传地址”，在传之前，那可是一个实例，传过来的是实例的地址。这里传递的值，从始至终就是个地址，sMain就是个地址，传给s还是个地址。你们感受下：

'''参数为对象，不改变引用的值'''
'''s即sMain，指向的对象执行了append方法，在原来的字符串上加了段“_add”'''
    public static void add(StringBuffer s) {
        s.append("_add");
    }

以上输出的结果会是“init_add”

而这里，s引用了一个新的对象，根本没有进行参数的传递，它和之前的sMain没有关系了。

'''参数为对象，改变引用的值 '''
'''引用变量指向了一个新的对象，已经不是sMain指向的对象了'''
    public static void changeRef(StringBuffer s) {
        s = new StringBuffer("Java");
    }

以上输出的结果会是“Java”

引用《Java编程思想》中的一段话：

倘若“将一个对象赋值给另一个对象”，实际是将“引用”从一个地方复制到另一个地方.