实例变量、静态变量、局部变量的生命周期

川长思鸟来 2023-10-01 18:26 4阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  一、静态变量和实例变量的生命周期
 *  二、局部变量的生命周期
 *  三、总结

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## 前言 ##

本篇内容出自《Java面向对象编程：孙卫琴》第三章部分内容，目的是带你搞懂实例变量、静态变量、局部变量生命周期概念

## 一、静态变量和实例变量的生命周期 ##

类的成员变量有两种：一种是被static关键字修饰的变量，叫类变量，或者**静态变量**，没有被static修饰的，叫**实例变量**

静态变量与实例变量的区别在于：

*  类的静态变量在内存中只有一个，Java虚拟机在加载类的过程中为静态变量分配内存，静态变量位于方法区，被类的所有实例共享。静态变量可以直接通过类名被访问。**静态变量的生命周期取决于类的生命周期，当加载类的时候，静态变量被创建并分配内存，当卸载类的时候，静态变量被销毁并撤销内存。**
 *  类的每个实例都有相应的实例变量。每创建一个类的实例，Java虚拟机就会为实例变量分配一次内存，实例变量位于堆区中。**实例变量的生命周期取决于实例的生命周期，当创建实例的时候，实例变量被创建并分配内存，当销毁实例的时候，实例变量被销毁并撤销内存。**

以下Counter类有两个成员变量，其中count1变量为实例变量，而count2变量为静态变量：

public class Counter {
        
        public int count1 = 0;  //count1 实例变量 
        public static int count2 = 0;  //count2 静态变量
    }

以下代码创建了两个Counter实例，然后分别修改它们的count1和count2变量：

Counter counterA = new Counter();
        Counter counterB = new Counter();
        counterA.count1++;
        counterA.count2++;
        counterB.count1++;
        counterB.count2++;

执行以上代码后，Java虚拟机的运行时数据区如图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBA44CM5Yaw6a2C44CN_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
从图中我们就可以理解之前说的几个要点：

1.  `静态变量位于方法区，被类的所有实例共享。`所以静态变量count2在内存中只有一个，执行counterA.count2++或counterB.count2++实际上操纵的都是Counter类的同一个静态变量count2，即值为2；
2.  `实例变量位于堆区中。`执行counterA.count1++实际上是由CounterA变量引用Counter实例的count1变量，和counterB引用的count1变量是不同的，所以各自的值都为1。

结合以前学过的基础知识，我们知道静态变量是可以直接通过 **类名.变量** 这种形式访问:

counterA.count1++;  //通过counterA引用变量来访问count2变量
    	Counter.count2++;  //通过Counter类名来访问count2变量

对于count1实例变量，是否可通Counter.count1（类名访问）访问呢？  
答案显然是不行的，从图中我们看出，**实例变量总是属于特定的实例的**，Java虚拟机无法只通过类名就知道该访问到底是哪个实例中的变量。

## 二、局部变量的生命周期 ##

什么是局部变量？  
局部变量指的是在`一个方法的内部`或者`方法的一个代码块`中声明的变量，前者的作用域就是整个方法，后者的作用域则是这个代码块（代码块就是\{\}以内的代码）  
![在这里插入图片描述][ef622764ebc24f02b1aa3161d791fe2e.png_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBA44CM5Yaw6a2C44CN_size_23_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

大概了解了一下`局部变量`概念，让我们看看它的生命周期。  
**局部变量的生命周期取决于所属的方法何时被调用及结束调用！**

*  当Java虚拟机（更确切的说，是Java虚拟机中的某个线程）调用一个方法时，就会为这个方法中的局部变量分配内存。
 *  当Java虚拟机结束这一调用，同时就会结束这个方法中局部变量的生命周期。

通过下面的代码例子来进一步了解局部变量的生命周期：

public class Sample {
        
        int var1 =1;  //var1是实例变量
        static int var2=2;  //var2是静态变量
    
        public int add(){
        
            int var3 = var1 +var2;  //var3是局部变量
            return var3;
        }
    
        public int delete(){
        
            int var4 = var1 - var2;  //var4是局部变量
            return var4;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            new Sample().add();
        }
    }

生命周期变化流程如下：  
（1）加载Sample类，开始惊天变量var2的生命周期，var2位于方法区。  
（2）创建Sample实例，开始实例变量var1的生命周期，var1位于堆区。  
（3）调用Sample实例的add()方法，开始局部变量var3的生命周期，var3位于Java栈区  
（4）执行完毕Sample实例的add()方法，结束局部变量var3的生命周期，退回到main()方法。  
（5）执行完毕Sample类的main()方法，结束Sample实例及它的实例变量var1的生命周期，卸载Sample类，结束静态变量var2的生命周期，因此var4变量在Java虚拟机的运行过程中从没有被创建过。

**由于局部变量和成员变量有着完全不同的生命周期，在使用局部变量时，受到以下限制：**

1、局部变量不能被static、private、protected和public等修饰符修饰  
因为局部变量本身就是一个访问权限的设定。只能在局部调用，也就是说局部变量的生命周期在\{\}之中除了这个方法外界是没办法访问你这个变量，所以不需要用任何修饰符修饰，比如private、public、protected等。但是能加final，也不能加static静态的关键词，因为static只能修饰成员变量和成员方法，在局部变量中用static修饰，又不能直接被类调用，而static关键字就是不直接过对象而用类就可以直接调用的，所以局部变量前不能加static关键字

2、不能通过类名或引用变量来访问局部变量

同理，局部变量的生命周期是在方法被调用期间存在的，作用域只在这个方法内，所以是无法被类名或引用变量来直接访问的。

扩展知识

> 对于局部变量，如果是基本类型，会把值直接存储在栈；如果是引用类型，比如String s = new String(“william”);会把其对象存储在堆，而把这个对象的引用（指针）存储在栈。

## 三、总结 ##

**静态变量的生命周期取决于类何时被加载及卸载；  
实例变量的生命周期取决于实例何时被创建及销毁；  
局部变量的生命周期取决于所属的方法何时被调用及结束调用。**

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参考链接：  
https://blog.csdn.net/weixin\_38756990/article/details/72857840

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