19从零开始学Java之局部变量和成员变量是怎么回事?

作者:孙玉昌,昵称【一一哥】,另外【壹壹哥】也是我哦

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前言

在前两篇文章中,壹哥给大家讲解了Java里的条件分支,包括if和switch两种情况。我们知道,除了条件分支结构,还有循环结构,所以接下来的一个学习重点就是Java里的循环。但在学习循环之前,我们要先了解局部变量的概念。我们之前已经学习过变量的概念了,但局部变量是什么东东?局部变量和一般的变量有什么区别?请各位来看壹哥的这一篇文章吧。

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全文大约【3800】字,不说废话,只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货!本文带有丰富案例及配图视频,让你更好地理解和运用文中的技术概念,并可以给你带来具有足够启迪的思考......

一. 关于变量

在之前的文章中,壹哥已经给大家详细地介绍过变量相关的内容,比如变量的概念、命名规范、变量的定义及底层原理等内容。但其实变量还有作用范围的概念,并且根据作用范围的不同,变量还可以分为成员变量、局部变量等内容。在我们今天开始学习局部变量和成员变量等内容之前,壹哥先简单地带大家复习一下之前的变量内容。

1. 概念

我们知道,在Java中,变量是程序里最基本的存储单元,它由变量名、变量类型、作用域组成。从本质上来说,变量其实就是内存里的一小块存储区域,该区域只能存储声明变量时指定类型的数据。我们创建使用每个变量前,必须先声明,在内存中申请空间,然后对其进行初始化赋值,接着就可以通过变量名来访问和使用这块内存区域了

进一步解释一下,变量其实就是一个可以存储特定类型数据的容器。这个容器在内存中有自己的地址,为了方便地找到这个地址,我们可以给每个地址起个”名字“,这就是”变量名“。每个变量的数据类型都是固定不变的,但变量中对应数据的具体内容,却是可以改变的,所以”变量“指的就是内容可以改变的量。

2. 命名规范

而且变量的命名需要遵循一定的规范,基本的规则和规范如下:

①. Java标识符由 字母(含英、中、日、俄等)、数字、下划线"_" 和 美元符号$ (音: dollar)组成如age、G7、_value、$salary

②. 不能以数字开头如123abc

③. 严格区分大小写如class与Class是不同的

④. 长度无限制(一般不要超过15个字符)

⑤. 不能是Java中的保留字和关键字

Java的变量名也是一种标识符,所以必须遵循以上这些规则另外还有一些命名规范需要我们尽量遵守,比如:

  • 变量名尽量要做到见名知意。在实际开发时尽量不要写a、b、c这种名称;
  • 变量名的首字母要小写。如果名称由多个单词组成,第一个单词的首字母应小写,剩下的单词首字母应大写(驼峰式命名法),例如 xxxYyyZzz、numCounter

3. 作用范围

其实,除了以上的这些规范之外,我们在定义变量时还要考虑它的作用范围,或者说是作用域。

变量的作用范围,或者叫作用域,是指一个变量的有效范围。有的变量在整个类中都是有效的,也有的变量只在方法内部有效,超过这个范围就无效了如果我们在超出了作用域的地方引用这些变量,编译器就会报错。这就好比,不同的人有不同的权力,有的人权力比较大,可以在全世界发号施令;有的人权力比较小,只能在自己家里发号施令,这就是自己的”作用范围“或者”作用域“。

我们在定义变量时,要遵循作用域最小化的原则,尽量将变量定义在尽可能小的作用范围内,并且不要重复使用变量名。

4. 变量分类

在Java中,我们可以根据变量的作用范围,将Java的变量分为两大类:

  • 局部变量局部变量只在定义它的方法或代码块内部有效,不能在其他的方法或代码块中使用。也就是说,局部变量只在一个方法或代码块的一对{}之间有效。局部变量定义的范围包括形参、方法内部、代码块内部
  • 成员变量:成员变量在整个类的内部都有效,可以在当前类的任何方法中使用。根据是否带有static关键字,成员变量又分为静态变量(类变量)、实例变量(对象变量)

二. 局部变量

1. 概念

在上面的章节中,壹哥其实已经跟大家介绍了局部变量的概念,即:

局部变量是在定义形参、方法或代码块内部的变量,该变量只在当前方法、代码块中有效。

2. 特点

局部变量具有如下特点:

  • 局部变量声明在方法、构造方法或者代码块、形参中;
  • 局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行时创建,当它们执行完成后,局部变量就会被销毁;
  • 访问修饰符不能添加在局部变量上;
  • 局部变量只在声明它的方法、构造方法或者代码块、形参中可见;
  • 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。

3. 案例

在下面的案例中,壹哥给大家定义了几个局部变量供大家参考。

/**
 * @author 一一哥Sun
 * 千锋教育
 */
public class Demo01 {
	//args也是一种局部变量,在main(){}方法的{}范围内有效
	public static void main(String[] args) {
		int a = 10;//局部变量,在main(){}方法的{}范围内有效
		
		System.out.println("a=" + a);
	}

	public void showAge() {
		//i也是一种局部变量,只在for(){}这对{}范围内
		for(int i=0;i<100;i++) {
			System.out.println("age=" + age);
		}
	}
}

三. 成员变量

1 概念

所谓的成员变量,是指在类中(不是方法或其他代码块)直接定义的变量。根据是否带有static关键字,成员变量又分为静态变量(类变量)、实例变量(对象变量)。成员变量在整个类的内部都有效,可以在当前类的任何方法中使用。另外如果成员变量不是被private修饰的,还可以在其他的类中引用。

2. 实例变量

实例变量也被成为对象变量,是指在类中定义的非static变量。实例变量具有如下特点:

  • 实例变量声明在一个类中,但在方法、构造方法和语句块的外面;
  • 当一个对象被实例化之后,每个实例变量的值也就跟着确定了;
  • 实例变量在对象创建时创建,在对象被销毁时销毁;
  • 实例变量对于类中的方法、构造方法或者语句块都是可见的。一般情况下我们应该把实例变量设为私有,通过访问修饰符可以使实例变量对子类也可见;
  • 实例变量具有默认值。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;
  • 实例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,应该使用完全限定名:ObjectReference.VariableName。

3. 静态变量

静态变量又被称为类变量,是被static修饰的、直接定义在类中(方法之外)的变量,它具有如下特点:

  • 静态变量可以被public、private、final和static修饰;
  • 静态变量在方法外面定义,但可以在静态语句块中初始化,且初始化后不可被改变;
  • 静态变量与实例变量具有相似的可见性。但为了对类的使用者可见,大多数静态变量都声明为public类型;
  • 静态变量的默认值和实例变量相似;
  • 静态变量通过ClassName.VariableName的形式进行访问;
  • 静态变量存储在静态存储区;
  • 静态变量在第一次被访问时创建,在程序结束时销毁;
  • 无论在一个类中创建了多少个对象,一个类都只拥有类变量的一份拷贝
  • 静态变量被声明为public static final类型时,变量名称一般建议使用大写字母。

4. 权限修饰符

大家要注意,成员变量的作用域,是可以通过权限修饰符来进行修改的。也就是说,我们可以给一个成员变量不同的修饰符,赋予该变量不同的权限。比如,我们可以给一个人身上赋予不同的”角色标签“,就可以改变这个人的”权力大小“。在Java中,有如下4个权限修饰符

修饰符

类内部

同一个包

不同包的其他子类

同一个工程

private

可以(继承是特例)

默认

可以

可以

protected

可以

可以

可以

public

可以

可以

可以

可以

  1. private私有的修饰符可以修饰成员变量、成员方法、构造方法,但不能修饰类(内部类除外)被private修饰的成员只能在被修饰的本类中访问,在其他类中不能调用一般被private修饰的成员变量,是通过公开的set和get方法向外界提供访问方式。
  2. defalut默认的修饰符:不用写任何关键字,它可以修饰类、成员变量、成员方法、构造方法变量被默认权限修饰后,只能被本类以及同一个包下的其他类访问。
  3. protected受保护的修饰符:可以修饰成员变量、成员方法、构造方法,但不能修饰类(内部类除外)。成员变量被protected修饰后,可以在同一类内部,和同一包中的其他类访问。如果不同包中的类想要访问被protected修饰的成员,这个类必须是其子类。
  4. public公开的修饰符:是权限最大的修饰符,可以修饰类、成员变量、成员方法、构造方法。成员变量被public修饰后,可以在任何一个类中任意使用,不管是否是同一个包

5. 案例

在下面的案例中,壹哥定义了2个成员变量供大家参考:

/**
 * @author 一一哥Sun
 * 千锋教育
 */
public class Demo01 {
    //实例变量、对象变量,在当前的Demo01类内部有效
	private int age = 18;
	
    //静态变量、类变量,因为是public公开的,在当前Demo01类内部,及其他类中都可以使用
    public static String msg = "Hello,一一哥";

	public static void main(String[] args) {
        //注意:在static静态方法中不能引用非静态变量
		//System.out.println("age=" + age);

		System.out.println("msg=" + msg);
	}
}

-----------------------------------------------正片已结束,来根事后烟---------------------------------------------

四. 结语

至此,壹哥就把局部变量相关的内容给大家介绍完了,现在你知道什么是局部变量及其特点了吗?另外我们要搞清楚局部变量和成员变量的区别:

1. 相同点:

  1. 定义变量的格式相同;
  2. 先声明后使用;
  3. 变量都有对应的作用域。

2. 不同点:

两者声明的位置及作用范围不同,如下表所示:

成员变量

直接定义在类中,根据修饰符的不同,可以在当前类或其他类中有效。

局部变量

定义在方法的形参、方法内部、代码块内部的变量。只在当前方法及代码块内部有效。

如果你还有什么别的问题,可以给壹哥发来私信,或者在评论区留言。另外如果你独自学习觉得有很多困难,可以加入壹哥的学习互助群,大家一起交流学习。

五. 配套视频

如果你不习惯阅读技术文章,或是对文中的技术概念不能很好地理解,可以来看看壹哥帮你筛选出的视频教程。与本文配套的Java学习视频,链接如下:

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六. 今日作业

1. 第一题

在A类中定义一个成员变量,在B类中调用输出,用代码实现一下吧。

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