Reference 不为人知的一面

内容: Java 不支持 pointer，只提供 reference，初学者常常因此颇为困惑，特别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 pointer，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, long, float, double, char）一律使用 pass by value，其它型态一律 pass by reference。但是我发现这在未来有可能变动，因为 Java language 将 byvalue 订为 reserved 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，毕竟使用 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、double、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 reference 的观念也就容易多了）。因为对象一律是 pass by reference，所以一个对象常常 同时被多个 variable 所指到。Java 提供自动内存管理的机制，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的这种自动内存管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.lang.ref.SoftReference）以及一个弱化的 weak reference（也就是 java.lang.ref.PhantomReference），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 garbage collection。如果你对这些特殊的 reference 感兴趣，不妨去看看 java.lang.ref 的 Javadoc，顺便写几个程序试试看。zz Java, java, J2SE, j2se, J2EE, j2ee, J2ME, j2me, ejb, ejb3, JBOSS, jboss, spring, hibernate, jdo, struts, webwork, ajax, AJAX, mysql, MySQL, Oracle, Weblogic, Websphere, scjp, scjd