Java引用數據類型詳解

Java是一門面向對象編程語言，建立在JVM（Java Virtual Machine）之上。Java 中的數據類型分為兩種：基本數據類型和引用數據類型。基本數據類型（Primitive data type）直接存儲的是數值，引用數據類型（Reference data type）存儲的是地址。在本文中，我們將會深入了解Java引用數據類型。

一、什麼是引用數據類型？

Java引用數據類型是指一種存儲在堆中的對象。Java引用類型其實是一種變量類型，它不同於基本數據類型，它的值並不是原始的值，而是一個指向堆內存中實際對象地址的引用。我們可以將它們看作是「指向對象的內存地址」。

在Java中，每個引用數據類型都有對應的類，它封裝了數據和方法。Java中的8種基本數據類型，分別是：

• byte
• short
• int
• long
• float
• double
• char
• boolean

引用數據類型有8種基本類型之外還有很多，如String、List、Map等。這些數據類型在Java中被稱為對象，每個對象都擁有自己的生命周期和其它特定的屬性。

二、創建引用數據類型

創建Java引用數據類型的過程包括創建、實例化和初始化。創建一個Java對象的代碼示例如下：

  //創建一個Person類的對象，並實例化
  Person person = new Person();
  //對象初始化
  person.setName("張三");
  person.setAge(20);

在以上代碼中，我們創建了一個名為person的Person類的對象。使用關鍵字new創建新的Person對象，實例化該對象，從而獲取了一個指向堆內存中實際對象地址的引用。使用該引用，我們可以調用相應的方法或屬性，對該對象進行操作。

三、Java中的引用數據類型和傳值的區別

對於基本數據類型，Java是按值傳遞的。也就是說，當一個基本數據類型的值（byte、short、int、long、float、double、char、boolean）被傳遞給一個方法時，傳遞給方法的是該值的副本。如果在方法內更改副本的值，不會影響原始值。

然而，對於Java中的引用數據類型，情況是不同的。當一個引用數據類型被傳遞給一個方法時，傳遞給方法的是該對象的引用，而不是對象本身。這意味着，如果在方法中更改該對象，原始對象也會發生更改。例如：

  //定義一個Person類
  class Person {
      private String name;
      private int age;
      //構造函數
      public Person(String name, int age) {
          this.name = name;
          this.age = age;
      }
      //獲取名稱
      public String getName() {
          return name;
      }
      //獲取年齡
      public int getAge() {
          return age;
      }
      //設置名稱
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
      //設置年齡
      public void setAge(int age) {
          this.age = age;
      }
  }
  //更改Person對象
  public static void changeName(Person person) {
      person.setName("李四");
  }
  //測試方法
  public static void main(String[] args) {
      Person person = new Person("張三", 20);
      changeName(person);
      System.out.println(person.getName()); //輸出「李四」
  }

在以上代碼中，我們定義了一個Person類，給該類定義了兩個屬性：名稱和年齡。我們還定義了一個方法changeName，該方法接收一個Person對象，更改對象的名稱，並在main方法中調用該方法。在main方法中打印出的對象的名稱為「李四」，而非原來的「張三」，從而證明了對象發生了改變。

四、Java中的常用引用數據類型

1. String類型

Java中的String類型是引用類型，非基本類型。String類型是不可變的，意味着我們無法更改一個String對象的值。當我們創建了一個String對象，它的內容不會被改變。

  String str = "Hello";
  str.concat(" World");
  System.out.println(str); //輸出「Hello」

在以上代碼中，我們定義一個名為str的String對象，並調用它的concat方法，在其後添加「 World」。然而，最終我們打印出的值是「Hello」，並沒有被改變。原因是concat方法返回的是添加了另一個字符串後的新字符串，而不是更改了該原始字符串。如果我們想要更改str，需要重新賦值。

  String str = "Hello";
  str = str.concat(" World");
  System.out.println(str); //輸出「Hello World」

2. Integer類型

Java中的Integer類型是包裝類型，像int一樣具備數字類型的特徵。Integer類的主要作用是將int類型轉換為對象類型。

  int num = 100;
  Integer i = new Integer(num);
  System.out.println(i); //輸出「100」

在以上代碼中，我們創建了一個名為i的Integer對象，並將int類型的num賦值給它。我們可以調用Integer對象的方法來操作數字，例如add和subtract等方法。

3. Array類型

Java中的Array類型是一種特殊的引用類型，它用於存儲一個類型相同的值的集合。它們可以是基本類型數組，如byte、short、int、long、float、double、char、boolean或對象類型數組，如String、Person等。

  int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
  System.out.println(nums[1]); //輸出「2」

在以上代碼中，我們創建了一個名為nums的int類型數組，並賦了初值。我們可以通過調用數組的索引來訪問數組中的單個元素。

五、總結

Java引用數據類型是Java中非常重要的一部分。Java中的引用類型包括String、Integer、Array和自定義類型等。與基本數據類型不同，引用數據類型存儲的是對象的內存地址。當我們更改一個引用類型的值時，原始對象也會被更改。在Java中，我們需要使用new關鍵字來創建引用對象，並在創建對象之後對其進行初始化。