Java变量的作用域:静态变量、全局变量和局部变量

变量的作用域规定了变量所能使用的范围,只有在作用域范围内变量才能被使用。根据变量声明地点的不同,变量的作用域也不同。

根据作用域的不同,一般将变量分为不同的类型:成员变量和局部变量。下面对这几种变量进行详细说明。

成员变量

Java 的成员变量有两种,分别是全局变量和静态变量(类变量)。定义在方法体和语句块之外,不属于任何一个方法,作用域是整个类。

名称 修饰 访问 生命周期
全局变量(实例变量) 无 static 修饰 对象名.变量名 只要对象被当作引用,实例变量就将存在
静态变量(类变量) 用 static 修饰 类名.变量名或对象名.变量名 其生命周期取决于类的生命周期。类被垃圾回收机制彻底回收时才会被销毁

假设在一个类中声明了 4 个变量,下面编写一个测试类输出引起变量的值改变的示例代码。

变量声明代码如下所示:
public class DataClass {
    String name; // 成员变量、实例变量
    int age; // 成员变量、实例变量

    static final String website = "C语言中文网"; // 成员变量、静态变量(类变量)
    static String URL = "http://c.biancheng.net"; // 成员变量、静态变量(类变量)
}
测试类代码如下所示:
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建类的对象
        DataClass dc = new DataClass();
        // 对象名.变量名调用实例变量(全局变量)
        System.out.println(dc.name);
        System.out.println(dc.age);

        // 对象名.变量名调用静态变量(类变量)
        System.out.println(dc.website);
        System.out.println(dc.URL);

        // 类名.变量名调用静态变量(类变量)
        System.out.println(DataClass.website);
        System.out.println(DataClass.URL);
    }
}

运行效果如下图 1 所示:
运行结果
图 1  运行结果

在本例的第一段代码中定义了 4 个成员变量,由输出结果可以看出,name 和 age 显示系统默认初始化的值,website 和 URL 显示初始化的值。且用 static final 修饰的变量必须赋予初始值。

局部变量

局部变量是指在方法或者方法代码块中定义的变量,其作用域是其所在的代码块。可分为以下三种:
  • 方法参数变量(形参):在整个方法内有效。
  • 方法局部变量(方法内定义): 从定义这个变量开始到方法结束这一段时间内有效。
  • 代码块局部变量(代码块内定义):从定义这个变量开始到代码块结束这一段时间内有效。

局部变量在使用前必须被程序员主动初始化值。

1)方法局部变量

声明两个局部变量并输出其值,其实现代码如下:
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 7;
        if (5 > 3) {
            int s = 3; // 声明一个 int 类型的局部变量
            System.out.println("s=" + s);
            System.out.println("a=" + a);
        }
        System.out.println("a=" + a);
    }
}
上述实例中定义了 a 和 s 两个局部变星,其中 int 类型的 a 的作用域是整个 main() 方法,而 int 类型的变量 s 的作用域是 if 语句的代码块内,其执行结果如图 2 所示:

运行结果
图 2  运行结果

如果在 if 方法外调用变量 s,则会报无法解析该变量的错误。

2)方法参数变量

作为方法参数声明的变量的作用域是整个方法。

声明一个方法参数变量,实现代码如下:
public class Test3 {
    public static void testFun(int n) {
        System.out.println("n=" + n);
    }

    public static void main(String[] args) {
        testFun(3);
    }
}
在上述实例中定义了一个 testFun() 方法,该方法中包含一个 int 类型的参数变量 n,其作用域是 testFun() 方法体内。当调用方法时传递进了一个参数 3,因此其输出控制台的 n 值是 3。

3)代码块局部变量

代码块局部变量常用于 try catch 代码块中,成为异常处理参数变量。

异常处理参数变量的作用域是在异常处理块中,该变量是将异常处理参数传递给异常处理块,与方法参数变量类似。

声明一个异常处理语句,实现代码如下:
public class Test4 {
    public static void test() {
        try {
            System.out.println("Hello!Exception!");
        } catch (Exception e) { // 异常处理块,参数为 Exception 类型
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
}
在上述实例中定义了异常处理语句,异常处理块 catch 的参数为 Exception 类型的变量 e,作用域是整个 catch 块。

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