Java 參數傳遞機制：String 值傳遞 vs char[] 引用傳遞深度解析

核心結論

Java 只有值傳遞。但「值」的含義不同：

• 基本類型：傳遞數值副本
• 引用類型：傳遞引用的副本（即內存地址副本）

代碼驗證

public class ParameterPassingDemo {
    String str = "hello";
    char[] ch = {'a', 'b'};

    public static void main(String[] args) {
        ParameterPassingDemo demo = new ParameterPassingDemo();
        System.out.println("調用前：str=" + demo.str + ", ch=" + Arrays.toString(demo.ch));
        
        demo.change(demo.str, demo.ch);
        
        System.out.println("調用後：str=" + demo.str + ", ch=" + Arrays.toString(demo.ch));
    }

    public void change(String str, char[] ch) {
        str = "test ok";      // 修改局部引用指向新對象
        ch[0] = 'c';          // 通過引用修改數組內容
    }
}

// 輸出：
// 調用前：str=hello, ch=[a, b]
// 調用後：str=hello, ch=[c, b]

內存圖解

調用前：
main棧幀          堆內存
str ──────────► "hello" (String對象)
ch ──────────► [a, b] (char數組)

調用 change() 時：
change棧幀
str (副本) ───► "hello" (同一對象)
ch (副本) ───► [a, b] (同一數組)

執行 str = "test ok"：
change棧幀
str ────────► "test ok" (新對象，main 的 str 不受影響)

執行 ch[0] = 'c'：
堆內存
[a, b] 變為 [c, b] (main 和 change 共享同一數組，均可見變化)

關鍵點總結

實戰最佳實踐

1. 不可變對象傳遞安全：String、Integer、LocalDate 等不可變類，傳遞後無法被修改，線程安全
2. 可變對象需防禦性拷貝：

   // 錯誤：直接暴露內部數組引用
   public char[] getChars() { return this.ch; }
   
   // 正確：返回副本
   public char[] getChars() { return Arrays.copyOf(this.ch, this.ch.length); }

3. 方法參數標記 final：防止方法內意外重新賦值引用

   public void process(final String input, final char[] data) {
           // input = "new"; // 編譯錯誤
           // data = new char[10]; // 編譯錯誤
           data[0] = 'x'; // 允許：修改對象內容
       }

面試常見陷阱題

Q: 如何在方法中修改實參 String 的值？
A: 不可能。String 不可變，且 Java 是值傳遞。只能返回新字符串由調用方接收。

Q: 為什麼數組修改生效了？
A: 傳遞的是數組引用的副本，副本指向同一堆內存地址，通過副本修改內容自然可見。

總結

Java 嚴格遵循值傳遞。理解「引用的值」即內存地址，是掌握參數傳遞本質的關鍵。不可變對象天然安全，可變對象需通過防禦性拷貝、final 參數、不可變集合等手段管控副作用。