Java绑定机制，值传递和引用传递

方法中的参数传递

基本类型和引用类型

Java中的数据类型分为两种为基本类型和引用类型。
- 基本类型的变量保存原始值，所以变量就是数据本身。
  - 常见的基本类型：byte,short,int,long,char,float,double,Boolean。
- 引用类型的变量保存引用值，所谓的引用值就是对象所在内存空间的“首地址值”，通过对这个引用值来操作对象。
  - 常见的引用类型：类类型，接口类型和数组。
基本类型(primitive types)
- primitive types 包括boolean类型以及数值类型（numeric types）。numeric types又分为整型（integer types）和浮点型（floating-point type）。整型有5种：byte short int long char(char本质上是一种特殊的int)。浮点类型有float和double。
引用类型(reference types)
- ①接口 ②类 ③数组

基本数据类型和引用数据类型传递区别

程序设计语言中有关参数传递给方法的两个专业术语是：
- 按值调用：表示方法接收的是调用者提供的值。
- 按引用调用：表示方法接收的是调用者提供的变量的地址。
在Java中不存在按引用调用，也就是说，假如方法传递的是一个引用数据类型，那么可以修改引用所指向的对象的属性，但不能让引用指向其它的对象。

传递基本数据类型

public static void methodBasic() {
  int lNum = 3;
  methodRunInner(lNum);
  Log.d("CopySample", "After methodRunInner, lNum=" + lNum);
}

private static void methodRunInner(int lNum) {
  lNum++;
  Log.d("CopySample", "methodRunInner, lNum=" + lNum);
}

传递引用数据类型

当传递的是引用数据类型，可以在函数中修改该引用所指向的对象的成员变量的值，如下所示：

public static void methodRef() {
  NumHolder holder = new NumHolder();
  holder.num = 3;
  methodRunInner(holder);
  Log.d("CopySample", "After methodRunInner, holder.num=" + holder.num);
}

private static void methodRunInner(NumHolder holder) {
  holder.num++;
  Log.d("CopySample", "methodRunInner, holder.num=" + holder.num);
}

private static class NumHolder {
  int num;
}

值传递

在方法的调用过程中，实参把它的实际值传递给形参，此传递过程就是将实参的值复制一份传递到函数中，这样如果在函数中对该值（形参的值）进行了操作将不会影响实参的值。因为是直接复制，所以这种方式在传递大量数据时，运行效率会特别低下。
比如String类，设计成不可变的，所以每次赋值都是重新创建一个新的对象，因此是值传递！

引用传递

引用传递弥补了值传递的不足，如果传递的数据量很大，直接复过去的话，会占用大量的内存空间。
引用传递就是将对象的地址值传递过去，函数接收的是原始值的首地址值。
在方法的执行过程中，形参和实参的内容相同，指向同一块内存地址，也就是说操作的其实都是源数据，所以方法的执行将会影响到实际对象。

案例分析

看下面代码案例

private void test1(){
    Demo demo = new Demo();
    demo.change(demo.str, demo.ch);
    Log.d("yc---",demo.str);
    Log.d("yc---", Arrays.toString(demo.ch));
    //打印值
    //yc---: hello
    //yc---: [c, b]
}

public class Demo {
    String str = new String("hello");
    char[] ch = {'a', 'b'};
    public void change(String str2, char[] ch2) {
        str = "ok";
        ch[0] = 'c';
    }
}

案例过程分析
1. new Demo后，为对象分配空间，栈中有sts 和 ch 分别指向堆中的 hello和数组{‘a’, ‘b’}。
2. 执行change()方法，方法的二个形参(str2和ch2)定义在栈中。
  - 因为String是不可变类且为值传递，这里str是直接复制了值,相当于重新创建一个对象并没有改变实参str的值。
  - 而数组ch[]是引用传递，形参ch2指向同一块内存地址，这里修改了直接改变实参。

小结

通过上面的分析我们可以得出以下结论：
- 基本数据类型传值，对形参的修改不会影响实参；
- 引用类型传引用，形参和实参指向同一个内存地址（同一个对象），所以对参数的修改会影响到实际的对象。
- String, Integer, Double等immutable的类型特殊处理，可以理解为传值，最后的操作不会修改实参对象。
如何理解引用类型的按值传递？
- 引用类型的按值传递，传递的是对象的地址。只是得到元素的地址值，并没有复制元素。比如数组，就是引用传递，假如说是值传递，那么在方法调用赋值中，将实参的值复制一份传递到函数中将会非常影响效率。

绑定机制

什么是绑定

把一个方法与其所在的类/对象关联起来叫做方法的绑定。绑定分为静态绑定（前期绑定）和动态绑定（后期绑定）。

静态和动态绑定

静态绑定（前期绑定）是指：
- 在程序运行前就已经知道方法是属于那个类的，在编译的时候就可以连接到类的中，定位到这个方法。
- 在Java中，final、private、static修饰的方法以及构造函数都是静态绑定的，不需程序运行，不需具体的实例对象就可以知道这个方法的具体内容。
动态绑定（后期绑定）是指：
- 在程序运行过程中，根据具体的实例对象才能具体确定是哪个方法。
- 动态绑定是多态性得以实现的重要因素，它通过方法表来实现：每个类被加载到虚拟机时，在方法区保存元数据，其中，包括一个叫做方法表（method table）的东西，表中记录了这个类定义的方法的指针，每个表项指向一个具体的方法代码。如果这个类重写了父类中的某个方法，则对应表项指向新的代码实现处。从父类继承来的方法位于子类定义的方法的前面。

动态绑定编译原理

我们假设 Father ft=new Son(); ft.say(); Son继承自Father，重写了say()。
编译：我们知道，向上转型时，用父类引用执行子类对象，并可以用父类引用调用子类中重写了的同名方法。但是不能调用子类中新增的方法，为什么呢？
因为在代码的编译阶段，编译器通过声明对象的类型（即引用本身的类型）在方法区中该类型的方法表中查找匹配的方法（最佳匹配法：参数类型最接近的被调用），如果有则编译通过。（这里是根据声明的对象类型来查找的，所以此处是查找 Father类的方法表，而Father类方法表中是没有子类新增的方法的，所以不能调用。）
编译阶段是确保方法的存在性，保证程序能顺利、安全运行。

动态绑定运行原理

运行：我们又知道，ft.say()调用的是Son中的say()，这不就与上面说的，查找Father类的方法表的匹配方法矛盾了吗？不，这里就是动态绑定机制的真正体现。
上面编译阶段在声明对象类型的方法表中查找方法，只是为了安全地通过编译（也为了检验方法是否是存在的）。而在实际运行这条语句时，在执行 Father ft=new Son(); 这一句时创建了一个Son实例对象，然后在 ft.say() 调用方法时，JVM会把刚才的son对象压入操作数栈，用它来进行调用。而用实例对象进行方法调用的过程就是动态绑定：根据实例对象所属的类型去查找它的方法表，找到匹配的方法进行调用。我们知道，子类中如果重写了父类的方法，则方法表中同名表项会指向子类的方法代码；若无重写，则按照父类中的方法表顺序保存在子类方法表中。故此：动态绑定根据对象的类型的方法表查找方法是一定会匹配（因为编译时在父类方法表中以及查找并匹配成功了，说明方法是存在的。这也解释了为何向上转型时父类引用不能调用子类新增的方法：在父类方法表中必须先对这个方法的存在性进行检验，如果在运行时才检验就容易出危险——可能子类中也没有这个方法）。