「Java 到底是值传递还是引用传递」是一个被争论了二十多年的问题。结论可以一句话说完：Java 只有值传递（pass by value）——基本类型传的是值的拷贝，引用类型传的也是拷贝，只不过拷贝的内容是「引用的值」而非对象本体。这篇文章用三组实验把这个结论钉死。

它解决什么问题

很多 bug 的根源不是语法，而是对参数传递机制的错误心智模型。比如期望一个方法把传入的对象「换掉」、以为方法内对形参重新赋值能影响调用方、或者看到方法改了对象字段就断言「Java 是引用传递」。这些困惑都指向同一个问题：方法调用那一刻，实参到形参之间到底发生了什么？

先把两个术语固定下来。**实参（argument）**是调用处实际传入的值，**形参（parameter）**是方法声明中用来接收的那个变量。传参的本质操作只有一步：把实参的值绑定到形参变量上。分歧不在这步操作，而在「绑定的是什么」。

核心原理：三种求值策略

编程语言理论中，参数传递的求值策略（evaluation strategy）主要有三种：

  • 传值调用（call by value）：形参得到实参值的副本。方法内对形参的任何修改，都不会影响调用方的变量。
  • 传引用调用（call by reference）：形参是实参变量的别名，两者指向同一块存储。方法内给形参重新赋值，调用方的变量跟着变。C++ 的 int& 参数是典型代表。
  • 传共享调用（call by sharing）：形参得到实参引用的副本。副本与原件指向同一个对象，因此通过形参可以修改对象内容；但给形参重新赋值只改了副本，不影响原件。

Java 的行为与第三种完全吻合。需要说明的是，「传共享」这个概念由 Barbara Liskov 提出，多用于描述 Python、Ruby、JavaScript 这类语言；而在 Java 社区的官方语境里，它被直接归入值传递——JLS 明确规定参数传递是值传递，引用类型的「值」就是引用本身。两种说法描述的是同一行为：拷贝的是引用的值，不是对象，更不是变量的别名。

深入机制：三组实验

实验一：基本类型的交换

public static void main(String[] args) {
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;
    swap(num1, num2);
    System.out.println("num1 = " + num1); // 10
    System.out.println("num2 = " + num2); // 20
}

static void swap(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    System.out.println("a = " + a); // 20
    System.out.println("b = " + b); // 10
}

方法内确实交换成功了，方法外纹丝不动。因为 a、b 是 num1、num2 的副本，基本类型的值就是数据本身，改副本不会影响原件。这一点几乎没有争议。

实验二：通过形参修改对象内容

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
    change(arr);
    System.out.println(arr[0]); // 0
}

static void change(int[] array) {
    array[0] = 0;
}

数组首元素被改了。很多人据此断言「引用类型是引用传递」。正确的解释是：arr 变量里存的不是数组本体，而是指向堆上数组对象的引用；调用时这份引用被拷贝给形参 array，两个变量此刻指向同一个数组。通过 array 修改数组内容，等价于通过 arr 修改——但这是「两个引用操作同一对象」，不是「形参是实参的别名」。要区分这两点，需要下一个实验。

实验三：交换两个引用类型形参

这是判决性实验（crucial experiment）：

public class Person {
    private String name;
    public Person(String name) { this.name = name; }
    public String getName() { return name; }
}

public static void main(String[] args) {
    Person xiaoZhang = new Person("小张");
    Person xiaoLi = new Person("小李");
    swap(xiaoZhang, xiaoLi);
    System.out.println(xiaoZhang.getName()); // 小张
    System.out.println(xiaoLi.getName());    // 小李
}

static void swap(Person p1, Person p2) {
    Person temp = p1;
    p1 = p2;
    p2 = temp;
    System.out.println(p1.getName()); // 小李
    System.out.println(p2.getName()); // 小张
}

如果 Java 是引用传递，交换形参就等于交换实参，方法外的 xiaoZhang、xiaoLi 应该互换指向。实际输出说明外部变量毫无变化——p1、p2 拿到的只是引用的副本，交换副本的指向对原件没有影响。这就证伪了「引用传递」，也完整刻画了 Java 的行为：方法可以改你传来的对象，但换不掉你手里的引用。

同理，方法内 param = new Person("新人") 也只是让形参改指新对象；String 不可变，方法内 s = "别的" 同样只是改局部引用的指向。这些现象全部可以用「拷贝引用」一个模型解释。

反面对照：C++ 的引用传递

void incr(int& num) {
    num++;
}

int main() {
    int age = 10;
    incr(age);
    std::cout << age; // 11，实参被直接修改
}

int& 让形参成为实参的别名，函数内对 num 的赋值直接写进 age 的存储。Java 中不存在这种语法，也没有任何手段让一个变量成为另一个变量的别名。

工程实践

  • 防御性拷贝的依据：既然方法能改传入对象的内容，对外暴露内部集合时应返回副本（new ArrayList<>(items)）或不可变视图，否则调用方可以绕过封装直接改你的内部状态。
  • 不可变对象天然免疫：String、包装类型、记录类（record）这类不可变对象，无论引用怎么拷贝，对象内容都不会被方法篡改，心智负担最小，这也是多线程环境推荐不可变对象的原因之一。
  • 「交换两个对象」的正确写法：想交换调用方手里的两个引用，只能把它们包进数组或容器返回，或让方法返回新值由调用方赋值（a = transform(a)），指望 swap 方法直接生效是徒劳的。
  • 返回值是唯一的输出通道（对引用本身而言）：方法无法改写调用方的引用变量，想「替换」调用方持有的对象，唯一途径是返回新引用并让调用方接住。

对比与权衡

维度 传值（Java 基本类型） 传共享（Java 引用类型） 传引用（C++ T&）
拷贝的内容 数据本身 引用的值 不拷贝，形参是实参别名
方法内改对象内容，外部可见 不适用 可见 可见
方法内让形参指向新对象，外部可见 不适用 不可见 可见
交换两个实参是否可行 不可行 不可行 可行

面试视角

Java 是值传递还是引用传递？ 只有值传递。基本类型传递的是数据副本；引用类型传递的是引用值的副本，形参与实参指向同一对象，所以方法能改对象内容，但无法让实参指向另一个对象。用交换两个引用的实验可以证伪引用传递。

为什么方法能修改传入对象的字段，却说不是引用传递？ 修改对象内容靠的是「两份引用指向同一对象」，与传递机制无关。引用传递的判定标准是「形参重新赋值是否影响实参变量」，实验三证明不影响，故不是引用传递。

String 作为参数有什么特殊性？ 机制上毫无特殊，同样拷贝引用；但 String 不可变，方法内对形参的任何「修改」实际都是创建新对象并让形参改指，外部原引用指向的字符串不受影响，效果上等价于传值。

方法内给形参 new 了一个对象，为什么外部拿到的还是旧的？ 形参只是实参引用的副本，new 只改变副本的指向。想让外部拿到新对象，只能通过返回值返回，由调用方显式赋值。

小结

  • Java 参数传递只有值传递：基本类型拷贝数据，引用类型拷贝引用的值，对象本体从不被拷贝。
  • 「方法能改对象内容」与「方法改不掉调用方的引用」同时成立，两者都由「拷贝引用」解释，互换实验是判决性证据。
  • 学术上的传共享调用（call by sharing）描述了同一行为，与「Java 只有值传递」并不矛盾。
  • 工程推论：防御性拷贝保护内部状态，不可变对象降低共享风险，替换引用只能靠返回值。