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Java 有 value type 吗？

有人看了我之前的文章『Swift 语言的设计错误』，问我：“你说 Java 只有 reference type，但是根据 Java 的官方文档，Java 也有 value type 和 reference type 的区别的。” 现在我来解释一下这个问题。

Java 有 value type，其实是长久以来的一种误解，它混淆了实现和语义的区别。不要以为 Java 的官方文档那样写就是权威定论，就可以说“王垠不懂”哦。当你认为王垠对一个初级问题不懂的时候，都需要三思，他是不是大智若愚…… 看了我下面的论述，也许你会发现自己应该怀疑的是，Java 的设计者到底有没有搞明白这个问题 :P

胡扯结束，现在来说正事。Java，Scheme 等语言的原子类型，比如 char，int，boolean，double 等，在“实现”上确实是通过 value （而不是 reference，或者叫指针）直接传递的，然而这完全是为了效率的考虑。Java 继承了 Scheme 的衣钵，它们在“语义”上其实是没有 value type 的。

这不是天方夜谭，为了理解这一点，你可以做一个很有意思的思维实验：现在你把 Java 里面所有的原子类型都“想象”成 reference type，也就是说，所有的 int, boolean 等原子类型的变量都不包含实际的数据，而只是指向堆上数据的 reference（或者叫指针）。然后你会发现这样“改造后”的 Java，仍然符合所有你在 Java 代码里能够看到的现象。也就是说，原子类型被作为 value type 还是 reference type，对于程序员的思维活动完全没有区别！

举个简单的例子，如果我们把 int 的实现变成完全的 reference，然后来看这段代码：

int x = 1;  x = 2;

由于改造后的 Java 里面 int 全部是 reference，所以 x 并不包含一个整数，而是一个 reference，它指向堆里分配的数据，这个堆空间的内容是整数 1。在第二行，我们对 x 这个 reference 赋值。你会发现一个很有意思的现象，虽然现在 int 成了 reference type，然而你并不能做你能对其它 reference type（比如 object）变量能做的任何特殊事情。你对 x 能做的唯一事情是对它进行赋值，使它指向另一个地方。

你没法改变 1 所在的堆内存地址里的值，因为在 Java 里，我们没法写像 C 语言的 *x = 2 这样的代码，因为 Java 没有提供 deref 操作符 * 。我们也没法改变 1 的一部分，因为它是一个原子类型。也就是说你没法使用像 x.foo = 2 这样的语句来改变数字 1 的“一部分”。最后你发现，其实你只能写 x = 2 这样的代码，也就是改变 x 这个 reference 本身的指向。然而 x = 2 这个语句只会把 x 改为指向堆里的另一个数字 2。原来数字 1 所在的内存空间并没有变成 2，只不过 x 现在指向了另一个地址，那个地址装着数字 2 而已！

注意到了吗？这也就是你能对 value type 的原子类型能做的所有事情。所以，不管 x 在实现上是 value type 还是 reference type，它们在语义上都是等价的。也就是说，原子类型是 value type 还是 reference type，对于程序员来说完全没有区别。你完全可以把 Java 所有的原子类型都想成 reference type，之后你能对它们做的事情，你的编程思路和方式，都不会因此有任何的改变。

从这个角度来看，Java 在语义上是没有 value type 的。value type 和 reference type 如果同时并存，程序员必须能够在语义上感觉得到它们的不同，然而不管原子类型是 value type 还是 reference type，作为程序员，你无法感觉到任何的不同。所以你完全可以认为 Java 只有 reference type，把原子类型全都当成 reference type 来用。实际上，所有的数据都是 reference type 就是 Scheme 和 Java 最初的设计原理。原子类型用 value 来传递数据只是一种性能优化，它对于程序员应该是透明（看不见）的。

原文 http://www.yinwang.org/blog-cn/2016/06/08/java-value-type

正文到此结束