JAVA开发之 22-JAVA中的变量

ゝ一世哀愁。 2022-06-16 09:43 157阅读 0赞

在java中，数据是以常量和变量两种方法形式进行存储和表示的（实际上，所有程序的数据都是这两种形式）。数据处理方法作为程序的另一组成基础，其相关内容将另外单独整理汇总。  
常量较之变量，无论是使用频率和使用事项都要少的多。所以，这里以介绍变量为主。  
**一、Java变量的定义**  
1、变量的基本声明  
声明格式：

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

type可以是java的基本类型之一。  
java的基本类型，即原生数据类型(Primitive Data Type)，详见下面的变量分类的介绍；  
type可以是Java的引用类型（即类及接口类型）的名字，外部类或接口必须有访问权限，使用非lang包下的类必须先导入。  
变量名（variableName）,java约定变量名以能描述该变量意义的单词表示（单词小写），以增加程序的可读性。  
value是与指定类型type一致或兼容的变量的初始值，可选。  
“=”，表示赋值，不是数学意义上的“等于”，java环境下的“等于”通常用于逻辑表达式，用符号“==”（双等号）表示。赋值同样不等于就相等哟，比如：

Integer a =129，b =129;
    System.out.println(a==b);

//结果：false  
其中a、b为Integer型引用变量，赋的值都是129，但是两者并不相等。具体原因是因为  
同类型变量可以同时声明，中间以“,”（英文逗号）分隔。

2、变量的扩展声明  
声明格式：

purview [static] [final] type variableName [=value][, variableName[=value]...];

purview,变量的访问权限修饰符，访问权限标识符比照类的访问权限,具体请参阅《类的定义》;  
static,静态成员变量修饰符,与它相对应的是实例变量(没有static修饰)。  
final，最终变量修饰符，即常量。

类变量与实例变量的相同点：  
1)都可以用任意权限修饰符对访问权限加以限制；  
2）都可以被类自身的方法直接调用。

java虚拟机的体系结构：  
方法区，又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享，它包含所有的class和static变量；方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素。  
栈（stack）区,分为3部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区。每个栈中的数据（原始类型和对象引用）都是私有的，其他栈不能访问。每个线程包含一个栈区，栈中只保存基础数据类型的对象的引用和自定义对象的引用，对象都存放在堆区中。栈区另外存放方法参数和局部变量，用于计算；

堆（heap）区存放对象，即类的实例。每个对象都包含一个与之对应的类的信息。jvm只含一个堆，被所有线程共享。堆中不存放基本类型的对象引用，只存放对象本身。

**二、Java变量的分类**  
//后面对Java变量进行分类时参考的事例

public class Variable {
     public Variable(){}
     public Variable(int constructorVar){
       //No Initialization but only declare,and final only is permitted.
      System.out.println("constructorVar: "+ constructorVar);
     }
     static{
      int staticBlockVar ;//only final is permitted
      staticBlockVar=2;//Modify the value of the static variable
    
      classVar=1;
      System.out.println("staticBlockVar's value: "+staticBlockVar);//The variable is define in a static block, and Can't use out the block
     }
     {
      System.out.println("non-quasi-static");
     }
    
     int instanceVar=1;
    
     //The default value of 0 is automatically assigned to classVar
     int samenameVar;//instance variable
     static int classVar;
    
     void changVar(int newValOfMemberVar){
       //No Initialization but only declare,and final only is permitted.
      int samenameVar=1;//local variable,only final is permitted
    
      try{
      this.samenameVar=3;//The use of a instance variable of the same name with local variable.
      System.out.println("The samenameVar local variable: "+ samenameVar);
      System.out.println("The samenameVar instance variable: "+this.samenameVar);
    
      instanceVar=newValOfMemberVar;
      classVar=2;
    
      int[] a;//do not initialize
      int[] array=new int[2];//Initialized to the default values
      array[1]=2;//To the second element to the assignment
    
      System.out.println("array[0]:"+ array[0]+ " array[1]:"+ array[1]);
      //System.out.println(a[0]);//error
    
      }catch(Exception ex){
       ex.toString();
      }
      //System.out.println(staticBlockVar);
     }
    
     public static void main(String[] args) {
      //静态变量可以直接使用类名引用 
      System.out.println("classVar: "+Variable.classVar);
      //实例变量必须通过对象来使用
      //System.out.println(Variable.member);//error:instanceVar is not a field
      Variable varObject =new Variable();
      System.out.println("varObject's instanceVar: "+varObject.instanceVar);
    
      //同一类的不同实例，分别为实例变量分配存储空间
      Variable varOb =new Variable();
      varOb.changVar(2);
      System.out.println("varOb's instanceVar: "+varOb.instanceVar);
      System.out.println("varObject's instanceVar: "+varObject.instanceVar);
    
      //同一类的静态变量，只分配一个存储空间
      System.out.println("classVar: "+Variable.classVar);
      System.out.println("varOb classVar: "+varOb.classVar);
      System.out.println("varObject classVar:" + varObject.classVar);
    
    
     }
    }

1、根据声明方式详细来区分，Java的变量有八种,下面的程序代码展示了这八种变量的声明方式：  
1.1 class variable（类变量）:  
声明在class内，method之外，且使用static修饰的变量，如上例中的classVar  
1.2 instance variable（实例变量）:  
声明在class内，method之外，且未使用static修饰的变量。如上例中的instanceVar

类变量与实例变量的相同点：  
1)两者都可以用任意权限修饰符对访问权限加以限制；  
2）两者都可以被类自身的方法直接调用。  
3）两者都可以不显式初始化直接使用。  
java虚拟机会自动以默认值对它们进行初始化，因此它没有违反java所有的变量必须初始化以后才能使用的约定。

类变量与实例变量的区别是：  
1）存储位置不同。静态变量存储于方法区，而实例变量存储于堆区。  
2）生命周期不同。静态变量在加载类过程中优先加载，其生命周期取决于类的生命周期；实例变量在创建实例时才创建，它的生命周期取决于实例的生命周期。  
3）引用对象不同。静态变量属于类，被类的所有实例共享，可以直接使用类名来引用也可以通过类的实例引用；而实例变量则属于某个对象，它必须在创建对象后才可以通过这个对象来使用。  
4）使用方法不同。一个类只能有一个同名静态变量，无论是通过类或者任何一个实例对静态变量重新赋值，结果都是一样；而一个类创建多少个实例就会有多少个同名实例变量，各实例变量存储空间不同，对其中一个实例变量重新赋值不影响其它实例的同名变量。  
1.3 formal parameter variable(形参变量)  
包括一般方法参数变量（method parameter，声明在method小括号内的变量,如上例中的newValOfMemberVar）和构造器参数变量（constructor parameter，声明在constructor小括号内的变量，如上例中的constructorVar）。java要求形参变量，只能使用默认访问权限和final声明，并且声明  
时不能同时初始化。  
1.4 local variable(狭义的局部变量):  
声明在method内的变量，只能以final修饰。  
当方法内的局部变量与成员变量（指类变量或实例变量）同名时，以”this”关键字加以区别。如上例中实例变量sameanmeVar与方法changVar()中定义的局部变量  
sameanmeVar同名,实例变量在使用时加前缀“this.”与局部变量加以区别。  
1.5 exception-handler parameter（异常标识变量）:  
声明在catch小括号内的变量，如上例中ex。  
异常标识变更即catch方法的形参必须声明为Exception对象及其子对象类型，它只用于紧跟着的执行语句块内。  
1.6 array element（数组）:  
数组的元素值没有识别名称，必须透过数组和索引值(index)来识别，索引值从0开始。如上例中array数组第2个元素的使用。  
新建一个数组，如果没有直接赋值，jVM会自动为它所有的元素初始为默认值。注意：是新建一个数组，不是声明一个数组。如上例中数组a\[\]只声明没有初始，使用会提  
示错误。  
1.7-1.8 static block variable(静态块变量主)和非静态块（non-quasi-static）:  
声明在静态块内（static\{…\}）或非静态块内（\{\}）的变量。如上例中的变量staticBlockvar。它只能由final修饰，并且仅用于在声明的静态块内。  
在使用这两种变量时要注意它们所在块的不同。一是执行时间不同。非静态变量是执行构造方法之前；静态块在类文件加载后的初始化阶段执行 。二是执行次数不同。静态块只在类加载初始过程中执行一次；每一次初始化对象，都会导致一次非静态块的执行。这部分详细信息请参阅欣’s博客－《Java中自由块的执行顺序》。  
2、根据变量内存来分类，Java变量有两种：  
2.1　heap variable:占用的内存在heap中，这类变量包括了class variable,instance variable,array component,这类变量会自动被JVM初始化默认值。  
2.2　stack variable:通常广义的局部变量(pan-local variable),其占的内存在stack中，这类变量包括了狭义的局部变量，method parameter,exception-handler  
parameter,constructor parameter。狭义的局部变量不会被JVM初始化成默认值，使用者必须自行初始化该变量,但是parameter类(包括method parameter,exception-handler parameter,constructor parameter)会被JVM初始化成传入值（即实参）。  
3、根据使用方式来为变量分类，主要有三种：  
3.1　class variable,与根据声明分类对应。  
3.2　instance variable,与根据声明分类对应。  
3.3 广义的局部变量，除了上面两种以及数组元素以外，都可视为广义的局部变量，数组通常被视为对象，array component视为对象的instance variable.

参考资料：《JAVA变量的种类》.蔡学镛.，《Java中自由块的执行顺序》－[http://blog.163.com/yaxctgu@126/blog/static/1626703182011872344170/][http_blog.163.com_yaxctgu_126_blog_static_1626703182011872344170]

**三、Java变量使用注意事项：**  
1、在Java中，所有的变量必须先声明再使用。  
2、在static 方法中引用任何实例变量都是非法的。这里就不举例了，你可以试着在上例中添加代码测试一下。

public  class Test {
     static int bc=3;
     int de;
     static{
      int ab =1;//final型
      System.out.println("variable of static block ab: " + ab);
      System.out.println("class static member variable bc: " +bc);
     }
    
     static class StaClass{
      public StaClass(){System.out.println("static class");}
         public void chgVar(){
          //ab=2;//静态块内的代码只在加载时执行一次，其中的变量可以认为是常量，是final的，不可修改。
         }
     }
     public static void main(String[] args){
      //Test t = new Test();
      StaClass staclass= new StaClass();
    
     }
    }

一般来说，静态方法常常为应用程序中的其它类提供一些实用工具所用，在Java的类库中大量的静态方法正是出于此目的而定义的。

[http_blog.163.com_yaxctgu_126_blog_static_1626703182011872344170]: http://blog.163.com/yaxctgu@126/blog/static/1626703182011872344170/