【老白学 Java】人以群分，物以类聚

人以群分，物以类聚

文章来源：《Head First Java》修炼感悟。

上一章，Guess 想必让师兄们留下「深刻」印象，也见到了 OOP 应有的样子。 本章老白继续学习 Java 变量相关的知识，感兴趣的师兄可以继续往下看。

一、变量的分类

Java 的数据类型可分为两大类：

• 基本数据类型
• 引用数据类型

1.1 基本数据类型

基本类型用于直接存储变量的值，可分为以下 8 种：

1.2 引用数据类型

引用类型包括类，接口和数组。引用变量存储的是对象的引用值（内存地址），对象本身存储在可回收的内存堆中。

老白顿悟： 虽然引用变量保存的是对象的内存地址，但不要试图通过「指针」去操作对象。 Java 没有「指针」概念，但你完全可以放心地把对象交给 JVM 去管理。

二、变量的声明和初始化

Java 是一种强类型语言，为确保类型安全，每个变量在使用前必须声明其类型。

2.1 变量的命名规则

• 变量名不能以数字开头；
• 变量名必须以字母，下划线 _ 或者美元符号 $ 开头；
• 变量名应该取一些有实际意义的名字，比如 totalImg 要好过 img1；
• 变量名不能使用 Java 关键字（附在本章最后）；
• 如果变量名是由多个单词组成，建议使用「驼峰」命名法。

老白顿悟：没有必要把 Java 的所有关键字都背下来，用久了自然就会记住。 如果不小心使用了关键字也没关系，编译器不会让你顺利通过。

2.2 变量的声明

type variableName [= value];

2.3 变量的初始化

声明变量时，可同时进行初始化（即赋值），也可以以后再赋值。 例如：

// 基本变量初始化
int number = 2;
int value;
value = 3;

// 引用变量初始化
Dog dog = new Dog();
Cat cat;
cat = new Cat();

三、变量的作用域

Java 作用域可以限制变量的访问范围，分以下三种：

3.1 局部变量

局部变量是在方法、构造器或块中声明的变量，只能在这些区域内访问。

public class Dog {
	public static void main(String[] args) {
		// String 类型的局部变量，只能在这个 main 方法中访问
		String name = "小白";
		System.out.println("老白和" + name);
	}
}

3.2 实例变量

实例变量是在方法之外声明的变量，是类的实例变量，每个对象都有属于自己的实例变量。

public class Dog {

	// 声明 String 类型的实例变量
	public String name = "小白";
	
	// 通过实例对象+圆点符号访问实例变量 name
	public static void main(String[] args) {
		Dog dog = new Dog();
		System.out.println("老白和" + dog.name);
	}
}

3.3 类变量（静态变量）

类变量使用 static 关键字修饰，它只属于当前类，不属于类的实例对象，所有类的实例对象共享这个类变量。 换句话说，无论你创建了多少这个类的实例对象，始终只有这一个类变量。 例如：

public class Dog {
	// String 类型的静态变量，注意使用了 static 关键字
	public static String name = "小白";
	
	// 在其它类中可以通过圆点符号直接访问 Dog 类的静态变量 name
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("老白和" + Dog.name);
	}
}

四、数组对象

数组，是由相同类型的多个变量组成的对象， 数组元素可以是任何数据类型。

4.1 数组的特点

• 数组元素必须是同一种类型；
• 数组元素可以是基本类型，也可以是引用类型；
• 数组的长度固定不变，所占内存空间大小固定。

4.2 定义数组的两种语法

1. type arrayName[];
2. type[] arrayName;

4.3 初始化数组两种形式

1. 静态初始化，显式指定每个数组元素的值，系统自动推测数组长度
   arrayName = new type[] {element1, element2, element3, ...};
2. 动态初始化，显式指定数组长度，系统自动分配默认值。
   arrayName = new type[length];

4.4 访问数组元素

通过索引访问数组元素，数组的索引从 0 开始，最后一个索引值为数组长度减一。如果超出索引范围，会引发 ArrayIndexOutOfBoundException（数组越界异常）。 例如：

public class StringDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 基本数据类型初始化
		int[] nums = new int[3];
		nums[0] = 0;
		nums[1] = 1;
		nums[2] = 2;
		System.out.println("" + nums[0] + nums[1] + nums[2]); // 012
		
		// 引用数据类型初始化
		String[] str = new String[] {"Hello", " ", "Java"};
		System.out.println(str[0] + str[1] + str[2]); // Hello Java
		
		// 试图访问 str[3] 时引发异常，超出索引范围
		// System.out.println(str[3]);
	}
}

老白顿悟： 数组始终都是对象，需要按照对象方式来处理，即便数组元素是基本数据类型也不例外。

老白顿悟： 数组元素为引用类型时要注意，初始化结束后应该通过某种方式为每一个数组元素赋值。 初学阶段，遇到最多的异常可能就是 NullPointerException（空指针异常）。 大部分原因就是因为数组元素没有实例化，导致引用了一个null 对象。

五、Dog 在「堆」中的生活

很久以前，「堆」中没有任何对象。 自从使用了 new，「堆」中便时常传出「汪汪汪」的叫声：

Dog dogA = new Dog("阿花");
Dog dogB = new Dog("阿草");

上述语句声明了两个引用变量 dogA 和 dogB，同时新建了两个 Dog 对象 「阿花」和 「阿草」。 通过赋值运算符 = 把 Dog 对象赋给两个引用变量，此刻，「堆」中多出了两只狗狗。

很快，狗狗的叫声吸引了路人，情况又有了些变化：

Dog dogC = dogB;

起初，引用变量 dogC 还没有自己的 Dog 对象，仅仅做出了声明。 引用变量 dogB 说，你可以试试「阿草」，于是把自己的值赋给了 dogC 。 现在，dogB 和 dogC 共同拥有了「阿草」。

由于「阿草」精力过于旺盛，dogA 劝说 dogB 放弃「阿草」并把自己的值赋给了 dogB。

dogB = dogA;

这样一来，dogA 和 dogB 都拥有了「阿花」，而 dogC 独享「阿草」。

终于有一天，dogC 再也无法忍受「阿草」，决定放弃领养。 于是：

dogC = null;

此时再来看看「堆」中的情况：

dogA 和 dogB 依然拥有「阿花」，而可怜的「阿草」成为了无主的 Dog 对象，等待它的将是被 GC（垃圾收集器）无情销毁的命运。 其实，「阿草」并没有错，因为它知道，如果不能引起「引用变量」的关注只能是灭亡。

老白顿悟： 如果「堆」中对象不存在任何引用，GC 将适时销毁该对象并释放所占用的资源。

六、本章回顾

• Java 有两种数据类型：基本类型和引用类型；
• 声明变量时必须要有类型和名称；
• 基本数据类型存储的是变量的实际值；
• 引用数据类型存储的是堆中对象的引用值（地址）；
• 引用变量通过圆点运算符访问对象的实例变量和方法；
• 如果引用变量没有引用任何对象，其值为 null；
• 无论数组元素是什么类型，数组始终是对象。

附：Java 关键字

Java8，共 50 个

Java17，新增 17 个

Java23（最新版本），新增 1 个

截止目前为止，Java 关键字共计 68 个。