Reference 不为人知的一面

核心提示：java 不支持 pointer，只提供 reference，Reference 不为人知的一面，初学者经常因此颇为困惑，非凡是修过数据 结构的信息系学生， 假如你对这些非凡的 reference 感爱好，不妨去看看 java.lang.ref 的 Javadoc，他们心中第一个想到的是：「没 pointer，这怎么成

　　java 不支持 pointer，只提供 reference，初学者经常因此颇为困惑，非凡是修过数据
　　结构的信息系学生，他们心中第一个想到的是：「没 pointer，这怎么成，那不就做不
　　出 linked list 和 tree 的数据结构？」殊不知 reference 就是一种智能型的 point
　　er，它具有 pointer 的好处，而且不用像 pointer 一样要程序员自行 reference (*)
　　以及 dereference (&)，更不会像 pointer 一样会误闯内存禁区造成 crash。因为好
　　处多多，所以 reference 已经是现代化程序语言的重要必备功能了。什么！你说 xx 高
　　级语言没支持 reference，那你可以把它埋葬在二十世纪的历史灰烬中。
　　Java 对于资料的处理方式是：只要是基本型态（包括 boolean, byte, short, int, l
　　ong, float, double, char）一律使用 pass by value，其它型态一律 pass by refer
　　ence。但是我发现这在未来有可能变动，因为 Java language 将 byvalue 订为 reser
　　ved Word（非 keyword）。当 Java 将 byvalue 变成 keyword 之时，非基本型态的值
　　就可以 pass by value 了，但我相信，此时 Java 也必须开始支持 copy constrUCtor
　　作为配套措施，究竟使用 deep copy 或 shallow copy（甚至 deep 和 shallow 兼而
　　有之的 copy）还是要让 PRogrammer 决定。
　　前面提到：只要是基本型态（包括 boolean、byte、short、int、long、float、doubl
　　e、char）一律使用 pass by value，其它型态一律 pass by reference。到底什么是
　　pass by value？什么又是 pass by reference 呢？打个比方，pass by value 就是资
　　料的「分身」传递过去，pass by reference 就是资料的「本尊」传递过去。（注：自
　　从 发生那件新闻，有了「本尊」和「分身」的名词之后，我发现要向学生解释 refere
　　nce 的观念也就轻易多了）。因为对象一律是 pass by reference，所以一个对象经常
　　同时被多个 variable 所指到。
　　Java 提供自动内存治理的机制，也就是俗称的 garbage collection（垃圾收集）。当
　　一个对象不再被任何 variable 所指到，就代表此对象从此不可能再被利用，Java 虚拟
　　机器内一个负责收集垃圾的 thread 就会在适当的时机出来将此块内存回收。
　　记得在 Java 之父 James Gosling 应邀到台湾时（1997年12月），我曾经问他：Java
　　的这种自动内存治理方式造成某些程序（例如 debugger）的困扰，Java 有没有打算支
　　持 weak reference。 James Gosling回答：未来的版本将会支持 weak reference，果
　　然在后来的 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，还多了一个强化的 weak reference（也就是 java.l
　　ang.ref.SoftReference）以及一个弱化的 weak reference（也就是 java.lang.ref.P
　　hantomReference），这个设计考虑得相当仔细。
　　这些 reference 依照「强度」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 到的对象就不会被 garbage collector 清除。其它的三种 reference（包括
　　soft reference，weak reference，phantom reference）则不然，他们不会影响 gar
　　bage collection。
　　假如你对这些非凡的 reference 感爱好，不妨去看看 java.lang.ref 的 Javadoc，顺
　　便写几个程序试试看。