Теория: Ссылочные типы данных

Классы в Java особым образом связаны с типами данных. Посмотрите на пример:

var user = new User("Danil", "Miloshin");

Каким будет реальный тип в данном случае? Классы, сами по себе, ведут себя как типы. Поэтому типом переменной user будет User, то есть так:

User user = new User("Danil", "Miloshin");

В Java все типы данных делятся на две категории: примитивные и ссылочные. К примитивным относятся все виды чисел, символы и логический тип данных (булеан). К ссылочным - классы, массивы, строки. В зависимости от категории, значительно меняется поведение кода и об этом нужно знать. В этом уроке мы разберем отличия между этими категориями и научимся правильно с ними работать.

Для изучения нам понадобится пример какого-то класса, чьи объекты мы используем в примерах кода. Возьмем для простоты класс User с двумя полями и одним конструктором:

class User {
    public String firstName;
    public String lastName;

    public User(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
}

Значение по умолчанию

Примитивные данные всегда имеют значение, даже если они определяются без инициализации:

int a;
System.out.println(a); // => 0

У ссылочных в качестве значения по умолчанию используется null. Это специальное значение, которое может быть использовано в качестве любого объекта

User u;
System.out.println(u); // => null
// Можно присваивать и явно
// User u = null;

Присваивание

Примитивное значение всегда копируется при присваивании:

// Содержимое a и b не связаны
var a = 5;
var b = a;

Ссылочные же данные не копируются. При присваивании переменные начинают указывать (ссылаться) на один и тот же объект:

var u1 = new User("Igor", "Mon");
// Обе переменные ссылаются на один тот же объект
var u2 = u1;

u2.firstName = "Nina";

System.out.println(u1.firstName); // => Nina

u1 == u2; // true

// u2 теперь ссылается на другой объект
// Содержимое объекта при этом не важно, оно может быть одинаковым, а может быть разным
// Java проверяет только то, та же ли это ссылка или нет
u2 = new User("Igor", "Mon");

u1 == u2; // false

Больше всего это проявляется при передаче данных в методы и их возврате оттуда. Ссылочное значение передается по ссылке, а значит его можно изменить изнутри метода.

class UserController {
    // Ничего не нужно возвращать, потому что пользователь будет изменен напрямую
    public static void replaceName(User user, String newFirstName) {
        // Чтобы продемонстрировать, как работают ссылочные данные, обращаемся к свойству напрямую
        user.firstName = newFirstName;
    }
}

var u = new User("Igor", "Mon");
UserController.replaceName(u, "Nina");
System.out.println(u.firstName); // => "Nina"

Сравнение

Примитивные данные сравниваются по значению. Пять всегда равно пяти, истина всегда равна истине:

var a = 5;
var b = 5;

a == b; // true

var t1 = true;
var t2 = true;

t1 == t2; // true

Ссылочные сравниваются по ссылкам, а не на основе содержимого. Объекты равны только сами себе. То что хранится внутри них - не важно.

var u1 = new User("Igor", "Mon");
var u2 = new User("Igor", "Mon");

// Проверяется только ссылка, указывает она на тот же объект или нет
u1 == u2; // false

// Объект равен сам себе, что ожидаемо
u1 == u1; // true
u2 == u2; // true

Иногда объекты все же нужно сравнивать между собой и определять равенство по каким-то признакам. Для этого есть решение и мы познакомимся с ним в следующих курсах.