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成员变量

时间:2024-08-12 08:54:42浏览次数:9  
标签:变量 静态 成员 局部变量 Person 实例

引言

成员变量和局部变量在每种编程语言中都有涉及,如果之前了解过其他语言的成员变量或者局部变量,那么在学习java中的成员变量和局部变量时可以看看有那些联系和不同,这一块的东西也不能说难,如果第一次接触可能会感觉有点乱,所以接下来我先把java中总结的成员变量和局部变量的部分内容先列出来,带着这些内容学起来会轻松很多!

java变量分类

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JVM中的主要内存空间

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三大变量内存分配情况

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三区介绍

栈区

存放各种方法(静态方法、实例方法、构造方法等)
ps:局部变量就在这些方法体中;

堆区

存放new出来的对象(实例);

方法区

存放各个类,且静态变量在此初始化;

成员变量是在 类 中定义的变量 局部变量是在 方法 中定义的变量

成员变量
成员变量分为静态变量(类变量) 和 实例变量
静态变量有static修饰,它从该类的准备阶段就存在了,直到系统销毁这个类,静态变量的作用域与这个类的生存范围相同;
实例变量没有static修饰,它从该类的实例被创建时就存在,直到系统销毁这个实例,实例变量的作用域与对应实例的生存范围相同;

静态变量访问方法:通过类名访问,不需要创建实例;

类.静态变量

实例变量访问方法:通过实例访问,需要先new一个实例

实例.实例变量

这里主要说一下成员变量初始化时在内存中运行机制;
先看一个代码:

public class MemoryShow {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        Person p2 = new Person();
        Person.name = "李四";
        System.out.println("姓名:" + Person.name);
        System.out.println("p1年龄:" + p1.age);
        System.out.println("p2年龄:" + p2.age);
    }
}
class Person {
    //静态变量
    static String name = "张三";
    //实例变量
    int age;
}

简单分析一下,当程序第一次执行Person类时,系统先加载这个类,并初始化这个类,在类的准备阶段,系统就为该类的类变量分配内存空间,并指定默认初始值(静态变量name也是在这个阶段完成了初始化);
然后接下来系统就在堆内存中为Person类分配了一块内存区,且为age默认赋值为0;然后生成了Person对象,并通过引用变量p1指向该对象;
当再次执行Person类时,已经不需要再为Person类初始化了,所以直接生成了Person对象,通过p2指向它;

局部变量
局部变量相对成员变量就没有那么复杂了
先分别介绍一下局部变量中的三种不同形式:
形参: 在定义方法签名时定义的变量,形参的作用域在整个方法内有效
方法局部变量: 在方法体中定义的变量,作用域从定义该变量的地方生效,到该方法结束时失效
代码块局部变量: 在代码块中定义的变量,作用域从定义该变量的地方生效,到该代码块结束时失效

和成员变量不同的一点是:局部变量除了形参外,都需要显式初始化,就是指定一个初始值,否则无法访问;

局部变量在内存中的运行机制:
因为局部变量需要显式初始化,所以系统不会对它进行初始化,即系统并没有给局部变量分配内存空间,只有它赋值后,系统才会分配内存将该值放入其中;
因为局部变量不属于任何对象或者类,所以它存放在栈内存中,且栈内存的变量不需要系统垃圾回收,因为它们会随着方法或者代码块运行结束而结束;所以局部变量只保存基本类型或者对象的引用(引用变量),所以局部变量占用内存比较小;

java语法允许局部变量和成员变量重名,但是如果在一个方法里,局部变量会覆盖成员变量;
如果想要在该方法里访问成员变量,就需要通过this引用(针对实例变量)或者类名(针对静态变量)作为调用者来限定访问成员;
看一个代码就明白了

public class RepeatTest {
    // 静态变量(类变量)
    static String name = "张三";
    // 实例变量 
    int age = 18;
 
    public static void main(String[] args) {
        // 局部变量   和静态变量name = "张三"重名
        String name = "李四";

        // 因为静态变量name被这里的局部变量覆盖,所以输出为“李四”
        System.out.println("姓名:" + name);

        // 这时候如果想要调用静态变量可以使用类来调用
        //不能用this调用的原因是:main方法是静态方法
        System.out.println("姓名:" + RepeatTest.name);

        // 调用test方法
        new RepeatTest().test();
    }
    public void test() {
        // 局部变量   和实例变量age = 18重名
        int age = 666;
        // 因为实例变量name被这里的局部变量覆盖,所以输出为“666”
        System.out.println("年龄:" + age);
        // 这时候如果想要调用实例变量可以使用this调用
        System.out.println("年龄:" + this.age);
    }
}


变量使用

说了这么多,可能你已经晕了,但是这些变量归根结底我们了解它们就是为了用它们,那什么时候用局部变量,什么时候用成员变量呢?
我们先看三个代码:

public class ScopeTest01 {
    //静态变量(类成员变量)
    //再次强调一下这里为什么定义静态变量而不是实例变量
    //因为main方法是静态方法,不需要对象只通过类调用,而实例变量必须有对象才能调用
    static int i;
    public static void main(String[] args) {
        for (i = 0; i < 5; ++i) {
            System.out.println("Hello World!!!");
        }
    }
}

public class ScopeTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        //局部变量
        int i;
        for (i = 0; i < 5; ++i) {
            System.out.println("Hello World!!!");
        }
    }
}

public class ScopeTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 代码块局部变量
        for (int i = 0; i < 5; ++i) {
            System.out.println("Hello World!!!");
        }
    }
}

这三个代码的运行结果都是一样的,而它们分别用了成员变量和局部变量,结果都一样,那我们就需要看看那种方法是最好的了;

首先,ScopeTest01 使用的是成员变量,我们都知道成员变量存在于堆内存中,且只有类销毁时或者实例销毁时它才销毁,这就将作用域扩大到类存在范围或者实例存在范围,作用域的扩大有两个坏处:

增加了变量的生存时间,会导致更大的内存开销
扩大了变量的作用域,不利于提高程序的内聚性
同理可以对比ScopeTest02 和 ScopeTest03,最后可以总结出 ScopeTest03 最符合规范;

所以定义变量的时候要尽可能的保证作用范围最小,这样可以很好的提高程序的性能,包括局部变量;

考虑使用成员变量有四种情况:

如果定义的变量需要描述对象的信息,且每个对象都有可能不同,那么用成员变量中的实例变量;
如果定义的变量所描述的信息对这个类的所有对象都相同,那么类相关的信息就定义为成员变量中的静态变量;
如果某个类中需要一个变量保存该类或者实例运行时的状态信息,该变量定义为成员变量;
如果某个信息需要在类的多个方法之间共享,则该信息使用成员变量
总结
成员变量和局部变量大概主要内容就是这些了,看完可能还是有点乱,一定要多看几遍,自己总结一下,这些东西是学习java的基础内容,这都搞不清的话,那么之后一会一个静态变量,一会一个局部变量都把你搞晕了;并且想要用java写出来好代码,就必须了解这些内容,这将会在你未来的开发中起到重要作用;
希望我们一起进步!!!

标签:变量,静态,成员,局部变量,Person,实例
From: https://www.cnblogs.com/ZWJ7671277/p/18354297

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