Примитивные и ссылочные типы данных

Теперь на примере переменных можно проиллюстрировать различие между примитивными и ссылочными типами данных. Рассмотрим пример, когда объявляются две переменные одного типа, приравниваются другдругу, а затем значение одной их них изменяется. Что произойдет со старой переменной?

Возьмем простой тип Int:

int а=5; // объявляем первую переменную и инициализируем ее Int b=a; // объявляем вторую переменную и приравниваем ее к первой а=3; // меняем значение первой print(b); // проверяем значение второй

Здесь и далее мы считаем, что функция print(...) позволяет нам некоторым HM (неважно, каким именно) способом узнать значение ее аргумента (как правило, для этого используют функцию из стандартной библиотеки %Stem.out.printing(...), которая выводит значение на системную консоль). В результате мы увидим, что значение переменной b не изменилось, ^о осталось равным 5. Это означает, что переменные простого типа непосредственно свои значения и при приравнивании двух переменных происходит копирование данного значения. Чтобы еще раз подчерк­нуть эту особенность, приведем еще один пример:

byte b=3; int a=b;

В данном примере происходит преобразование типов (оно подробно рассматривается в соответствующей лекции). Для нас сейчас важно кон­статировать, что переменная b хранит значение 3 типа byte, а переменная а — значение 3 типа int. Это два разных значения, и во второй строке при присваивании произошло копирование.

Теперь рассмотрим ссылочный тип данных. Переменные таких ти­пов всегда хранят ссылки на некоторые объекты. Рассмотрим для приме­ра класс, описывающий точку на координатной плоскости с целочислен­ными координатами. Описание класса — это отдельная тема, но в нашем простейшем случае оно тривиально:

class Point { int X, у;}

Теперь составим пример, аналогичный приведенному выше для int-переменных, считая, что выражение new Point(3,5) создает новый объ­ект-точку с координатами (3,5).

Point р1 = new Point(3,5);

Point р2=р1;

р1.х=7;

print(p2.x);

В третьей строке мы изменили горизонтальную координату точки, на которую ссылалась переменная р1, и теперь нас интересует, как это сказалось на точке, на которую ссылается переменная р2. Проведя та­кой эксперимент, можно убедиться, что в этот раз мы увидим обновлен­ное значение. То есть объектные переменные после приравнивания ос­таются "связанными" друг с другом, изменения одной сказываются на другой.

Таким образом, примитивные переменные являются действитель­ными хранилищами данных. Каждая переменная имеет значение, не за­висящее от остальных. Ссылочные же переменные хранят лишь ссылки на объекты, причем различные переменные могут ссылаться на один и тот же объект, как это было в нашем примере. В этом случае их можно сравнить с наблюдателями, которые с разных позиций смотрят на один и тог же объект и одинаково видят все происходящие с ним изменения. Ес­ли же один наблюдатель сменит объект наблюдения, то он перестает ви­деть и изменения, происходящие с прежним объектом:

Point р1 = new Point(3,5);

Point р2=р1;

pi = newPoint(7,9);

print(p2.x);

В этом примере мы получим 3, то есть после третьей строки пере­менные р1 и р2 ссылаются на различные объекты и поэтому имеют раз­ные значения.

Теперь легко понять смысл литерала null. Такое значение может при­нять переменная любого ссылочного типа. Это означает, что ее ссылка никуда не указывает, объект отсутствует. Соответственно, любая попытка обратиться к объекту через такую переменную (например, вызвать метод или взять значение поля) приведет к ошибке.

Также значение null можно передать в качестве любого объектного аргумента при вызове функций (хотя на практике многие методы счита­ют такое значение некорректным).

Память в Java с точки зрения программиста представляется не нуля­ми и единицами или набором байтов, а как некое виртуальное простран­ство, в котором существуют объекты. И доступ к памяти осуществляется не по физическому адресу или указателю, а лишь через ссылки на объек­ты. Ссылка возвращается при создании объекта и далее может быть сохра­нена в переменной, передана в качестве аргумента и т.д. Как уже говори­лось, допускается наличие нескольких ссылок на один объект. Возможна и противоположная ситуация — когда на какой-то объект не существует ни одной ссылки. Такой объект уже недоступен программе и является "мусо­ром", то есть без толку занимает аппаратные ресурсы. Для их освобожде­ния не требуется никаких усилий. В состав любой виртуальной машины обязательно входит автоматический сборщик мусора garbagecollector — фоновый процесс, который как раз и занимается уничтожением ненуж­ных объектов.

Очень важно помнить, что объектная переменная, в отличие от при­митивной, может иметь значение другого типа, не совпадающего с типом переменной. Например, если тип переменной - некий класс, то перемен­ная может ссылаться на объект, порожденный от наследника этого класса. Все случаи подобного несовпадения будут рассмотрены в следующих разделах курса.

Теперь рассмотрим примитивные и ссылочные типы данных более подробно.