Reference 不為人知的一面

2019-11-18 13:26:06

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供稿：網(wǎng)友

　　java 不支持 pointer，只提供 reference，初學(xué)者經(jīng)常因此頗為困惑，非凡是修過數(shù)據(jù)
　　結(jié)構(gòu)的信息系學(xué)生，他們心中第一個想到的是：「沒 pointer，這怎么成，那不就做不
　　出 linked list 和 tree 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？」殊不知 reference 就是一種智能型的 point
　　er，它具有 pointer 的好處，而且不用像 pointer 一樣要程序員自行 reference (*)
　　以及 dereference (&)，更不會像 pointer 一樣會誤闖內(nèi)存禁區(qū)造成 crash。因為好
　　處多多，所以 reference 已經(jīng)是現(xiàn)代化程序語言的重要必備功能了。什么！你說 xx 高
　　級語言沒支持 reference，那你可以把它埋葬在二十世紀的歷史灰燼中。
　　Java 對于資料的處理方式是：只要是基本型態(tài)（包括 boolean, byte, short, int, l
　　ong, float, double, char）一律使用 pass by value，其它型態(tài)一律 pass by refer
　　ence。但是我發(fā)現(xiàn)這在未來有可能變動，因為 Java language 將 byvalue 訂為 reser
　　ved Word（非 keyword）。當(dāng) Java 將 byvalue 變成 keyword 之時，非基本型態(tài)的值
　　就可以 pass by value 了，但我相信，此時 Java 也必須開始支持 copy constrUCtor
　　作為配套措施，究竟使用 deep copy 或 shallow copy（甚至 deep 和 shallow 兼而
　　有之的 copy）還是要讓 PRogrammer 決定。
　　前面提到：只要是基本型態(tài)（包括 boolean、byte、short、int、long、float、doubl
　　e、char）一律使用 pass by value，其它型態(tài)一律 pass by reference。到底什么是
　　pass by value？什么又是 pass by reference 呢？打個比方，pass by value 就是資
　　料的「分身」傳遞過去，pass by reference 就是資料的「本尊」傳遞過去。（注：自
　　從發(fā)生那件新聞，有了「本尊」和「分身」的名詞之后，我發(fā)現(xiàn)要向?qū)W生解釋 refere
　　nce 的觀念也就輕易多了）。因為對象一律是 pass by reference，所以一個對象經(jīng)常
　　同時被多個 variable 所指到。
　　Java 提供自動內(nèi)存治理的機制，也就是俗稱的 garbage collection（垃圾收集）。當(dāng)
　　一個對象不再被任何 variable 所指到，就代表此對象從此不可能再被利用，Java 虛擬
　　機器內(nèi)一個負責(zé)收集垃圾的 thread 就會在適當(dāng)?shù)臅r機出來將此塊內(nèi)存回收。
　　記得在 Java 之父 James Gosling 應(yīng)邀到臺灣時（1997年12月），我曾經(jīng)問他：Java
　　的這種自動內(nèi)存治理方式造成某些程序（例如 debugger）的困擾，Java 有沒有打算支
　　持 weak reference。 James Gosling回答：未來的版本將會支持 weak reference，果
　　然在后來的 JDK 1.2 就提供此支持了。JDK 1.2 除了 weak reference（也就是 java.
　　lang.ref.WeakReference）之外，還多了一個強化的 weak reference（也就是 java.l
　　ang.ref.SoftReference）以及一個弱化的 weak reference（也就是 java.lang.ref.P
　　hantomReference），這個設(shè)計考慮得相當(dāng)仔細。
　　這些 reference 依照「強度」排列如下：
　　Direct Reference > Soft Reference > Weak Reference > Phantom Reference
　　其中，direct reference 就是一般的 reference。只要被任何 direct reference 所
　　reference 到的對象就不會被 garbage collector 清除。其它的三種 reference（包括
　　soft reference，weak reference，phantom reference）則不然，他們不會影響 gar
　　bage collection。
　　假如你對這些非凡的 reference 感愛好，不妨去看看 java.lang.ref 的 Javadoc，順
　　便寫幾個程序試試看。

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