Java 变量类型

在 Java 语言中,所有的变量在使用前必须声明。

声明变量的基本格式如下:

type identifier [ = value][, identifier [= value] ...] ;

格式说明:

  • type -- 数据类型。
  • identifier -- 是变量名,可以使用逗号 , 隔开来声明多个同类型变量。

以下列出了一些变量的声明实例。注意有些包含了初始化过程。

int a, b, c;         // 声明三个int型整数:a、 b、c int d = 3, e = 4, f = 5; // 声明三个整数并赋予初值 byte z = 22;         // 声明并初始化 z String s = "runoob"; // 声明并初始化字符串 s double pi = 3.14159; // 声明了双精度浮点型变量 pi char x = 'x';        // 声明变量 x 的值是字符 'x'。

Java 语言支持的变量类型有:

  • 局部变量(Local Variables):局部变量是在方法、构造函数或块内部声明的变量,它们在声明的方法、构造函数或块执行结束后被销毁,局部变量在声明时需要初始化,否则会导致编译错误。

    public void exampleMethod() {
        int localVar = 10; // 局部变量
        // ...
    }
  • 实例变量(Instance Variables):实例变量是在类中声明,但在方法、构造函数或块之外,它们属于类的实例,每个类的实例都有自己的副本,如果不明确初始化,实例变量会被赋予默认值(数值类型为0,boolean类型为false,对象引用类型为null)。

    public class ExampleClass {
        int instanceVar; // 实例变量
    }
  • 静态变量或类变量(Class Variables):类变量是在类中用 static 关键字声明的变量,它们属于类而不是实例,所有该类的实例共享同一个类变量的值,类变量在类加载时被初始化,而且只初始化一次。

    public class ExampleClass {
        static int classVar; // 类变量
    }
  • 参数变量(Parameters):参数是方法或构造函数声明中的变量,用于接收调用该方法或构造函数时传递的值,参数变量的作用域只限于方法内部。

    public void exampleMethod(int parameterVar) {
        // 参数变量
        // ...
    }

以下实例中定义了一个 RunoobTest 类,其中包含了一个成员变量 instanceVar 和一个静态变量 staticVar。

method() 方法中定义了一个参数变量 paramVar 和一个局部变量 localVar。在方法内部,我们将局部变量的值赋给成员变量,将参数变量的值赋给静态变量,然后打印出这些变量的值。

在 main() 方法中,我们创建了一个 RunoobTest 对象,并调用了它的 method() 方法。

实例

public class RunoobTest { // 成员变量 private int instanceVar; // 静态变量 private static int staticVar; public void method(int paramVar) { // 局部变量 int localVar = 10; // 使用变量 instanceVar = localVar; staticVar = paramVar; System.out.println("成员变量: " + instanceVar); System.out.println("静态变量: " + staticVar); System.out.println("参数变量: " + paramVar); System.out.println("局部变量: " + localVar); } public static void main(String[] args) { RunoobTest v = new RunoobTest(); v.method(20); } }

运行以上代码,输出如下:

成员变量: 10
静态变量: 20
参数变量: 20
局部变量: 10

Java 参数变量

Java 中的参数变量是指在方法或构造函数中声明的变量,用于接收传递给方法或构造函数的值。参数变量与局部变量类似,但它们只在方法或构造函数被调用时存在,并且只能在方法或构造函数内部使用。

Java 方法的声明语法如下:

accessModifier returnType methodName(parameterType parameterName1, parameterType parameterName2, ...) {
    // 方法体
}
  • parameterType -- 表示参数变量的类型。
  • parameterName -- 表示参数变量的名称。

在调用方法时,我们必须为参数变量传递值,这些值可以是常量、变量或表达式。

方法参数变量的值传递方式有两种:值传递引用传递

  • 值传递:在方法调用时,传递的是实际参数的值的副本。当参数变量被赋予新的值时,只会修改副本的值,不会影响原始值。Java 中的基本数据类型都采用值传递方式传递参数变量的值。

  • 引用传递:在方法调用时,传递的是实际参数的引用(即内存地址)。当参数变量被赋予新的值时,会修改原始值的内容。Java 中的对象类型采用引用传递方式传递参数变量的值。

以下是一个简单的例子,展示了方法参数变量的使用:

实例

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10, b = 20;
        swap(a, b); // 调用swap方法
        System.out.println("a = " + a + ", b = " + b); // 输出a和b的值
    }
   
    public static void swap(int x, int y) {
        int temp = x;
        x = y;
        y = temp;
    }
}

运行以上代码,输出如下:

a = 10, b = 20

Java 局部变量

  • 局部变量声明在方法、构造方法或者语句块中。
  • 局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建,当它们执行完成后,变量将会被销毁。
  • 局部变量必须在使用前声明,并且不能被访问修饰符修饰,因为它们的作用域已经被限制在了声明它们的方法、代码块或构造函数中。
  • 局部变量只在声明它的方法、构造方法或者语句块中可见,不能被其他方法或代码块访问。
  • 局部变量是在栈上分配的。
  • 局部变量没有默认值,所以局部变量被声明后,必须经过初始化,才可以使用。

局部变量的声明语法为:

type variableName;
  • type -- 表示变量的类型。
  • variableName -- 表示变量的名称。

局部变量必须在使用之前进行初始化,否则编译器会报错。初始化可以在声明时或后面的代码中进行。如果在声明时未初始化,变量将被赋予默认值,如 int 类型的变量默认为 0,boolean 类型的变量默认为 false,引用类型的变量默认为 null。

局部变量只在声明它的方法、构造方法或语句块内可见,其他方法、构造方法或语句块不能访问该局部变量。当方法、构造方法或语句块执行完毕后,局部变量将被销毁,其占用的内存也会被释放。

实例

以下是一个简单的例子,展示了局部变量的使用:

实例

public class LocalVariablesExample {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10; // 局部变量a的声明和初始化
        int b;     // 局部变量b的声明
        b = 20;    // 局部变量b的初始化
       
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println("b = " + b);
       
        // 如果在使用之前不初始化局部变量,编译器会报错
        // int c;
        // System.out.println("c = " + c);
    }
}

以上实例中我们声明并初始化了两个局部变量 a 和 b,然后打印出它们的值。注意,如果在使用局部变量之前不初始化它,编译器会报错。

在以下实例中 age 是一个局部变量,定义在 pupAge()方法中,它的作用域就限制在这个方法中:

package com.runoob.test; public class Test{ public void pupAge(){ int age = 0; age = age + 7; System.out.println("小狗的年龄是: " + age); } public static void main(String[] args){ Test test = new Test(); test.pupAge(); } }

以上实例编译运行结果如下:

小狗的年龄是: 7

在下面的例子中 age 变量没有初始化,所以在编译时会出错:

package com.runoob.test; public class Test{ public void pupAge(){ int age; age = age + 7; System.out.println("小狗的年龄是 : " + age); } public static void main(String[] args){ Test test = new Test(); test.pupAge(); } }

以上实例编译运行结果如下:

Test.java:4:variable number might not have been initialized
age = age + 7;
         ^
1 error

成员变量(实例变量)

  • 成员变量声明在一个类中,但在方法、构造方法和语句块之外。
  • 当一个对象被实例化之后,每个成员变量的值就跟着确定。
  • 成员变量在对象创建的时候创建,在对象被销毁的时候销毁。
  • 成员变量的值应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用,使得外部能够通过这些方式获取实例变量信息。
  • 成员变量可以声明在使用前或者使用后。
  • 访问修饰符可以修饰成员变量。
  • 成员变量对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的。一般情况下应该把成员变量设为私有。通过使用访问修饰符可以使成员变量对子类可见。
  • 成员变量具有默认值。数值型变量的默认值是0,布尔型变量的默认值是 false,引用类型变量的默认值是 null。变量的值可以在声明时指定,也可以在构造方法中指定;
  • 成员变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其他类中,就应该使用完全限定名:ObjectReference.VariableName

成员变量的声明语法为:

accessModifier type variableName;
  • accessModifier --表示访问修饰符,可以是 public、protected、private 或默认访问级别(即没有显式指定访问修饰符)。
  • type -- 表示变量的类型。
  • variableName -- 表示变量的名称。

与局部变量不同,成员变量的值在创建对象时被分配,即使未对其初始化,它们也会被赋予默认值,例如 int 类型的变量默认值为 0,boolean 类型的变量默认值为 false。

成员变量可以通过对象访问,也可以通过类名访问(如果它们是静态成员变量)。如果没有显式初始化成员变量,则它们将被赋予默认值。可以在构造函数或其他方法中初始化成员变量,或者通过对象或类名访问它们并设置它们的值。

实例

以下实例我们声明了两个成员变量 a 和 b,并对其进行了访问和设置。注意,我们可以通过对象访问成员变量,也可以通过类名访问静态成员变量。

实例

public class RunoobTest {
      private int a; // 私有成员变量a
      public String b = "Hello"; // 公有成员变量b
     
      public static void main(String[] args) {
         RunoobTest obj = new RunoobTest(); // 创建对象
         
          obj.a = 10; // 访问成员变量a,并设置其值为10
          System.out.println("a = " + obj.a);
         
          obj.b = "World"; // 访问成员变量b,并设置其值为"World"
          System.out.println("b = " + obj.b);
      }
  }

以上实例编译运行结果如下:

a = 10
b = World

以下实例我们声明了两个成员变量 name 和 salary,并对其进行了访问和设置。

Employee.java 文件代码:

import java.io.*; public class Employee{ // 这个成员变量对子类可见 public String name; // 私有变量,仅在该类可见 private double salary; //在构造器中对name赋值 public Employee (String empName){ name = empName; } //设定salary的值 public void setSalary(double empSal){ salary = empSal; } // 打印信息 public void printEmp(){ System.out.println("名字 : " + name ); System.out.println("薪水 : " + salary); } public static void main(String[] args){ Employee empOne = new Employee("RUNOOB"); empOne.setSalary(1000.0); empOne.printEmp(); } }

以上实例编译运行结果如下:

$ javac Employee.java 
$ java Employee
名字 : RUNOOB
薪水 : 1000.0

类变量(静态变量)

Java 中的静态变量是指在类中定义的一个变量,它与类相关而不是与实例相关,即无论创建多少个类实例,静态变量在内存中只有一份拷贝,被所有实例共享。

静态变量在类加载时被创建,在整个程序运行期间都存在。

定义方式

静态变量的定义方式是在类中使用 static 关键字修饰变量,通常也称为类变量。

以下实例中我们定义一个静态变量 count ,其初始值为 0:

实例

public class MyClass {
    public static int count = 0;
    // 其他成员变量和方法
}

访问方式

由于静态变量是与类相关的,因此可以通过类名来访问静态变量,也可以通过实例名来访问静态变量。

实例

MyClass.count = 10; // 通过类名访问
MyClass obj = new MyClass();
obj.count = 20; // 通过实例名访问

生命周期

静态变量的生命周期与程序的生命周期一样长,即它们在类加载时被创建,在整个程序运行期间都存在,直到程序结束才会被销毁。因此,静态变量可以用来存储整个程序都需要使用的数据,如配置信息、全局变量等。

初始化时机

静态变量在类加载时被初始化,其初始化顺序与定义顺序有关。

如果一个静态变量依赖于另一个静态变量,那么它必须在后面定义。

实例

public class MyClass {
    public static int count1 = 0;
    public static int count2 = count1 + 1;
    // 其他成员变量和方法
}

上面的例子中,count1 要先于 count2 初始化,否则编译时会报错。

常量和静态变量的区别

常量也是与类相关的,但它是用 final 关键字修饰的变量,一旦被赋值就不能再修改。与静态变量不同的是,常量在编译时就已经确定了它的值,而静态变量的值可以在运行时改变。另外,常量通常用于存储一些固定的值,如数学常数、配置信息等,而静态变量通常用于存储可变的数据,如计数器、全局状态等。

总之,静态变量是与类相关的变量,具有唯一性和共享性,可以用于存储整个程序都需要使用的数据,但需要注意初始化时机和与常量的区别。

静态变量的访问修饰符

静态变量的访问修饰符可以是 public、protected、private 或者默认的访问修饰符(即不写访问修饰符)。

需要注意的是,静态变量的访问权限与实例变量不同,因为静态变量是与类相关的,不依赖于任何实例。

静态变量的线程安全性

Java 中的静态变量是属于类的,而不是对象的实例。因此,当多个线程同时访问一个包含静态变量的类时,需要考虑其线程安全性。

静态变量在内存中只有一份拷贝,被所有实例共享。因此,如果一个线程修改了静态变量的值,那么其他线程在访问该静态变量时也会看到修改后的值。这可能会导致并发访问的问题,因为多个线程可能同时修改静态变量,导致不确定的结果或数据一致性问题。

为了确保静态变量的线程安全性,需要采取适当的同步措施,如同步机制、原子类或 volatile 关键字,以便在多线程环境中正确地读取和修改静态变量的值。

静态变量的命名规范

静态变量(也称为类变量)的命名规范通常遵循驼峰命名法,并且通常使用全大写字母,单词之间用下划线分隔,并且要用 static 关键字明确标识。

  • 使用驼峰命名法: 静态变量的命名应该使用驼峰命名法,即首字母小写,后续每个单词的首字母大写。例如:myStaticVariable

  • 全大写字母: 静态变量通常使用全大写字母,单词之间用下划线分隔。这被称为"大写蛇形命名法"(Upper Snake Case)。例如:MY_STATIC_VARIABLE

  • 描述性: 变量名应该是有意义的,能够清晰地表达该变量的用途。避免使用单个字符或不具有明确含义的缩写。

  • 避免使用缩写: 尽量避免使用缩写,以提高代码的可读性。如果使用缩写是必要的,确保广泛理解,并在注释中进行解释。

实例

public class MyClass {
    // 使用驼峰命名法
    public static int myStaticVariable;

    // 使用大写蛇形命名法
    public static final int MAX_SIZE = 100;

    // 避免使用缩写
    public static final String employeeName;

    // 具有描述性的变量名
    public static double defaultInterestRate;
}

静态变量的使用场景

静态变量通常用于以下场景:

  • 存储全局状态或配置信息
  • 计数器或统计信息
  • 缓存数据或共享资源
  • 工具类的常量或方法
  • 单例模式中的实例变量

实例

以下实例定义了一个 AppConfig 类,其中包含了三个静态变量 APP_NAME、APP_VERSION 和 DATABASE_URL,用于存储应用程序的名称、版本和数据库连接URL。这些变量都被声明为 final,表示它们是不可修改的常量。

在 main() 方法中,我们打印出了这些静态变量的值。

AppConfig.java 文件代码:

public class AppConfig { public static final String APP_NAME = "MyApp"; public static final String APP_VERSION = "1.0.0"; public static final String DATABASE_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb"; public static void main(String[] args) { System.out.println("Application name: " + AppConfig.APP_NAME); System.out.println("Application version: " + AppConfig.APP_VERSION); System.out.println("Database URL: " + AppConfig.DATABASE_URL); } }

以上实例编译运行结果如下:

Application name: MyApp
Application version: 1.0.0
Database URL: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb

可以看到,这些静态变量存储的全局配置信息可以在整个程序中使用,并且不会被修改。这个例子展示了静态变量的另一个常见应用,通过它我们可以很方便地存储全局配置信息,或者实现其他需要全局共享的数据。

以下实例定义了一个 Counter 类,其中包含了一个静态变量 count,用于记录创建了多少个 Counter 对象。

每当创建一个新的对象时,构造方法会将计数器加一。静态方法 getCount() 用于获取当前计数器的值。

在 main() 方法中,我们创建了三个 Counter 对象,并打印出了计数器的值。

Counter.java 文件代码:

public class Counter { private static int count = 0; public Counter() { count++; } public static int getCount() { return count; } public static void main(String[] args) { Counter c1 = new Counter(); Counter c2 = new Counter(); Counter c3 = new Counter(); System.out.println("目前为止创建的对象数: " + Counter.getCount()); } }

以上实例编译运行结果如下:

目前为止创建的对象数: 3

可以看到,计数器记录了创建了三个对象。这个例子展示了静态变量的一个简单应用,通过它我们可以很方便地统计对象的创建次数,或者记录其他需要全局共享的数据。

本章节中我们学习了Java的变量类型,下一章节中我们将介绍Java修饰符的使用。