徹底理解Java對象與引用
本文是最近在複習Java的時候讀到的來自iteye博客的一篇文章，個人覺得寫的很好，但貌似樓主許久沒有維護該博客，害怕將來想回顧的時候找不到此文章，故在此重寫文章，並修改了一些排版，有助於以後的學習查閱。
一、關於對象與引用之間的一些基本概念
爲便於說明，先定義一個類：
class Vehicle {
int passengers;
int fuelcap;
int mpg;}
有了這個類，就可以用它來創建對象：Vehicle veh1 = new Vehicle()，通常把這條語句的動作稱之爲創建一個對象，其實，它包含了四個動作：
右邊的new Vehicle，是以Vehicle類爲模板，在堆空間裏創建一個Vehicle類對象（也簡稱爲Vehicle對象）
末尾的()意味着，在對象創建後，立即調用Vehicle類的構造函數，對剛生成的對象進行初始化。構造函數是肯定有的。如果你沒寫，Java會給你補上一個默認的構造函數
左邊的Vehicle veh1創建了一個Vehicle類引用變量。所謂Vehicle類引用，就是以後可以用來指向Vehicle對象的對象引用
=操作符使對象引用指向剛創建的那個Vehicle對象
我們可以把這條語句拆成兩部分：
Vehicle veh1;
veh1 = new Vehicle();
效果是一樣的。這樣寫，就比較清楚了，有兩個實體：一是對象引用變量，一是對象本身。
在堆空間裏創建的實體，與在數據段以及棧空間裏創建的實體不同。儘管它們也是確確實實存在的實體，但是，我們看不見，也摸不着。不僅如此，
我們仔細研究一下第二句，找找剛創建的對象叫什麼名字？有人說，它叫“Vehicle”。不對，“Vehicle”是類（對象的創建模板）的名字。
一個Vehicle類可以據此創建出無數個對象，這些對象不可能全叫“Vehicle”。
對象連名都沒有，沒法直接訪問它。我們只能通過對象引用來間接訪問對象。
爲了形象地說明對象、引用及它們之間的關係，可以做一個或許不很妥當的比喻。對象好比是一隻很大的氣球，大到我們抓不住它。引用變量是一根繩， 可以用來系汽球。
如果只執行了第一條語句，還沒執行第二條，此時創建的引用變量veh1還沒指向任何一個對象，它的值是null。引用變量可以指向某個對象，或者爲null。
它是一根繩，一根還沒有繫上任何一個汽球的繩。執行了第二句後，一隻新汽球做出來了，並被系在veh1這根繩上。我們抓住這根繩，就等於抓住了那隻汽球。
再來一句：
Vehicle veh2;
就又做了一根繩，還沒繫上汽球。如果再加一句：
veh2 = veh1;
繫上了。這裏發生了複製行爲。但是，要說明的是，對象本身並沒有被複制，被複制的只是對象引用。結果是，veh2也指向了veh1所指向的對象。兩根繩系的是同一只汽球。
如果用下句再創建一個對象：
veh2 = new Vehicle();
則引用變量veh2改指向第二個對象。
從以上敘述再推演下去，我們可以獲得以下結論：
一個對象引用可以指向0個或1個對象（一根繩子可以不繫汽球，也可以系一個汽球）
一個對象可以有N個引用指向它（可以有N條繩子繫住一個汽球）
如果再來下面語句：
veh1 = veh2;
按上面的推斷，veh1也指向了第二個對象。這個沒問題。問題是第一個對象呢？沒有一條繩子繫住它，它飛了。多數書裏說，它被Java的垃圾回收機制回收了。
這不確切。正確地說，它已成爲垃圾回收機制的處理對象。至於什麼時候真正被回收，那要看垃圾回收機制的心情了。
由此看來，下面的語句應該不合法吧？至少是沒用的吧？
new Vehicle();
不對。它是合法的，而且可用的。譬如，如果我們僅僅爲了打印而生成一個對象，就不需要用引用變量來繫住它。最常見的就是打印字符串：
System.out.println(“I am Java!”);
字符串對象“I am Java!”在打印後即被丟棄。有人把這種對象稱之爲臨時對象。
對象與引用的關係將持續到對象回收。
二、Java對象及引用
Java對象及引用是容易混淆卻又必須掌握的基礎知識，本章闡述Java對象和引用的概念，以及與其密切相關的參數傳遞。
先看下面的程序：
StringBuffer s;
s = new StringBuffer("Hello World!");
第一個語句僅爲引用(reference)分配了空間，而第二個語句則通過調用類(StringBuffer)的構造函數StringBuffer(String str)爲類生成了一個實例（或稱爲對象）。這兩個操作被完成後，對象的內容則可通過s進行訪問——在Java裏都是通過引用來操縱對象的。
Java對象和引用的關係可以說是互相關聯，卻又彼此獨立。彼此獨立主要表現在：引用是可以改變的，它可以指向別的對象，譬如上面的s，你可以給它另外的對象，如：
s = new StringBuffer("Java");
這樣一來，s就和它指向的第一個對象脫離關係。
從存儲空間上來說，對象和引用也是獨立的，它們存儲在不同的地方，對象一般存儲在堆中，而引用存儲在速度更快的堆棧中。
引用可以指向不同的對象，對象也可以被多個引用操縱，如：
StringBuffer s1 = s;
這條語句使得s1和s指向同一個對象。既然兩個引用指向同一個對象，那麼不管使用哪個引用操縱對象，對象的內容都發生改變，並且只有一份，通過s1和s得到的內容自然也一樣，（String除外，因爲String始終不變，String s1=”AAAA”; String s=s1，操作s，s1由於始終不變，所以爲s另外開闢了空間來存儲s）如下面的程序：
StringBuffer s;
s = new StringBuffer("Java");
StringBuffer s1 = s;
s1.append(" World");
//打印結果爲：s1=Java World
System.out.println("s1=" + s1.toString());
//打印結果爲：s=Java World
System.out.println("s=" + s.toString());
上面的程序表明，s1和s打印出來的內容是一樣的，這樣的結果看起來讓人非常疑惑，但是仔細想想，s1和s只是兩個引用，它們只是操縱桿而已，它們指向同一個對象，操縱的也是同一個對象，通過它們得到的是同一個對象的內容。這就像汽車的剎車和油門，它們操縱的都是車速，假如汽車開始的速度是80，然後你踩了一次油門，汽車加速了，假如車速升到了120，然後你踩一下剎車，此時車速是從120開始下降的，假如下降到60，再踩一次油門，車速則從60開始上升，而不是從第一次踩油門後的120開始。也就是說車速同時受油門和剎車影響，它們的影響是累積起來的，而不是各自獨立（除非剎車和油門不在一輛車上）。所以，在上面的程序中，不管使用s1還是s操縱對象，它們對對象的影響也是累積起來的（更多的引用同理）。
三、只有理解了對象和引用的關係，才能理解參數傳遞
一般面試題中都會考Java傳參的問題，並且它的標準答案是Java只有一種參數傳遞方式：那就是按值傳遞，即Java中傳遞任何東西都是傳值。如果傳入方法的是基本類型的東西，你就得到此基本類型的一份拷貝。如果是傳遞引用，就得到引用的拷貝。
一般來說，對於基本類型的傳遞，我們很容易理解，而對於對象，總讓人感覺是按引用傳遞，看下面的程序：
public class ObjectRef {
//基本類型的參數傳遞
public static void testBasicType(int m) {
System.out.println("m=" + m);//m=50
m = 100;
System.out.println("m=" + m);//m=100
}
//參數爲對象，不改變引用的值 ？？？？？？
public static void add(StringBuffer s) {
s.append("_add");
}
//參數爲對象，改變引用的值 ？？？？？
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=init_add
} }
以上程序的允許結果顯示出，testBasicType方法的參數是基本類型，儘管參數m的值發生改變，但並不影響i。
add方法的參數是一個對象，當把sMain傳給參數s時，s得到的是sMain的拷貝，所以s和sMain指向同一個對象，因此，使用s操作影響的其實就是sMain指向的對象，故調用add方法後，sMain指向的對象的內容發生了改變。
在changeRef方法中，參數也是對象，當把sMain傳給參數s時，s得到的是sMain的拷貝，但與add方法不同的是，在方法體內改變了s指向的對象（也就是s指向了別的對象,牽着氣球的繩子換氣球了），給s重新賦值後，s與sMain已經毫無關聯，它和sMain指向了不同的對象，所以不管對s做什麼操作，都不會影響sMain指向的對象，故調用changeRef方法前後sMain指向的對象內容並未發生改變。
對於add方法的調用結果，可能很多人會有這種感覺：這不明明是按引用傳遞嗎？對於這種問題，還是套用Bruce Eckel的話：這依賴於你如何看待引用，最終你會明白，這個爭論並沒那麼重要。真正重要的是，你要理解，傳引用使得（調用者的）對象的修改變得不可預期。
public class Test {
public int i, j;
public void test_m(Test a) {
Test b = new Test();
b.i = 1;
b.j = 2;
a = b;
}
public void test_m1(Test a) {
a.i = 1;
a.j = 2;
}
public static void main(String argv[]) {
Test t = new Test();
t.i = 5;
t.j = 6;
System.out.println("t.i=" + t.i + " t.j=" + t.j); // 5,6
t.test_m(t);
System.out.println("t.i=" + t.i + " t.j=" + t.j); // 5,6,a和t都指向了一個對象，而在test_m中s又指向了另一個對象，所以對象t不變！！！
t.test_m1(t);
System.out.println("t.i=" + t.i + " t.j=" + t.j); // 1,2
}
}
答案只有一個：Java裏都是按值傳遞參數。而實際上，我們要明白，當參數是對象時，傳引用會發生什麼狀況（就像上面的add方法）？
總結：
如下表達式：
A a1 = new A();
它代表A是類，a1是引用，a1不是對象，new A()纔是對象，a1引用指向new A()這個對象。
在JAVA裏，“=”不能被看成是一個賦值語句，它不是在把一個對象賦給另外一個對象，它的執行過程實質上是將右邊對象的地址傳給了左邊的引用，使得左邊的引用指向了右邊的對象。Java表面上看起來沒有指針，但它的引用其實質就是一個指針，引用裏面存放的並不是對象，而是該對象的地址，使得該引用指向了對象。在Java裏，“=”語句不應該被翻譯成賦值語句，因爲它所執行的確實不是一個賦值的過程，而是一個傳地址的過程，被譯成賦值語句會造成很多誤解，譯得不準確。
再如：
A a2;
它代表A是類，a2是引用，a2不是對象，a2所指向的對象爲空null;
再如：
a2 = a1;
它代表，a2是引用，a1也是引用，a1所指向的對象的地址傳給了a2(傳址），使得a2和a1指向了同一對象。
綜上所述，可以簡單的記爲，在初始化時，“=”語句左邊的是引用，右邊new出來的是對象。
在後面的左右都是引用的“=”語句時，左右的引用同時指向了右邊引用所指向的對象。
再所謂實例，其實就是對象的同義詞。