本小节我们将介绍 Java 语言中也是编程语言中的一个基本概念:变量。
通过本小节的学习,你将了解到变量是什么,如何创建变量,如何操作变量,变量的命名规范,这些是我们本小节学习的重点。我们也会介绍常量的概念和使用。
1. 什么是变量
在程序设计中,变量是指一个包含值的存储地址以及对应的符号名称。
从定义上来看,变量大概可分为两部分:变量的名字和变量的值,可通过变量名来访问变量值。简单来说,变量就是存储数据的载体。
对于 Java 语言来讲,Java 是一种强类型的语言,因此变量都必须有一个类型。在 Java 代码中,变量是长这个样子的:
1. // =左侧的age是变量名,右侧的22是变量值 2. int age = 22;
2. 创建变量
们已经在上面看到了变量在代码中的样子,现在我们来动手创建变量。
在Java
语言中,我们需要做两件事才能创建一个变量:
- 给变量起一个名字
- 定义变量的数据类型
- 创建变量的过程也叫声明变量,声明变量的语法如下:
DataType 变量名;
Tips:关于数据类型,我们将在下一小节介绍。此处只需知道变量有类型之分即可
声明一个变量,实例如下:
int a;
上述代码,声明了一个名字为a
,类型为整型的变量。
我们可以再声明一个名字为b
,类型为字符型的变量,实例如下:
char b;
再声明两个整型的变量age
、number
,实例如下:
1. int age; 2. int number;
3. 给变量赋值
变量声明操作已经告诉了编译器变量的数据类型。数据类型决定了变量中可以存放什么,不能存放什么,上述的变量a
为int
类型(整型),因此只能存放整数。
一旦声明了一个变量,我们就可以使用赋值语句为其赋值,实例如下:
// 变量声明语句 int a; // 赋值语句 a = 1;
为变量分配值的语句,就称为赋值语句。需要特别提醒的是,语句中=
的意义不同于数学中的等号,在 Java 中,=
是赋值符号。
对于变量的声明和赋值操作,我们也可以将这两条语句合并成一条语句,实例如下:
int a = 1;
另外,如果要创建多个类型相同的变量,我们可以在一条语句中将多个变量的声明进行分组:
int a, b; a = 1; b = 2;
为了精简语法,还可以将变量的声明和赋值同时分组:
int a = 1, b = 2;
在作用域范围内,变量的值能够随时访问或重新赋值,比如:
实例演示
class PrintVariable { public static void main(String[] args) { int a = 20; System.out.println("修改前变量a=" + a); // 将变量a重新赋值为100 a = 100; System.out.println("修改后变量a=" + a); } }
运行结果:
1. 修改前变量a=20 2. 修改后变量a=100
上述代码中,声明了一个整型变量a
,且初始化值为20
,可以使用a = 100;
这种赋值语句,对变量a
重新赋值。
注意,在 Java 中,对变量进行重新赋值,这样的写法是错误的:
1. int a = 20; 2. int a = 100;
编译代码,将会抛出异常:
1. Test.java:5: 错误: 已在方法 main(String[])中定义了变量 a 2. int a = 2; 3. ^ 4. 1 个错误
编译报错的原因很简单,第二行代码再次定义了变量a
,而变量a
已经在内存中存在了,不能再重复定义。这与对变量重新赋值不同。
4. 变量命名规范
对于变量的命名,每种编程语言都有自己的规则和约定,Java 语言也不例外。命名变量的规则和约定如下:
变量的名称可以是任何合法的标识符,以字母,美元符号$或下划线_开头。但是,按照约定俗成,变量应始终以字母开头,不推荐使用美元符号和下划线开头;
开头后续的字符可以是字母、数字、美元符号或下划线。为变量选择名称时,推荐使用完整的英文单词,不推荐使用单词缩写,更不要使用中文拼音。这样做有利于代码的阅读和理解。另外请牢记,选择的名称不能是关键字或保留字;
变量命名区分大小写;
变量命名应采用小驼峰命名法。所谓小驼峰命名法,就是如果你选择的名称只包含一个单词,那么用全部小写字母拼写该单词;如果名称包含多个单词,请将第二个单词起的每个单词的第一个字母都大写;
如果变量存储了一个常量值,要将每个字母大写并用下划线字符分隔每个单词。比如static final int MAX_NUM = 100。按照约定俗成,除了常量命名的情况,下划线字符永远不会在其他地方使用。
下面我们对照上述规则和约定来看几个实例。
实例1:
1. int $a; 2. int _b; 3. int age;
上面3个变量的声明都是合法的,但是根据约定俗称,不推荐$a
这种以美元符号开头、_b
这种以下划线开头的命名方式。
实例2:
public class VariablesNameing2 { public static void main(String[] args) { String Name = "Colorful"; String name = "Colorful1"; System.out.println("Name=" + Name); System.out.println("name=" + name); } }
变量名区分大小写,因此上面的Name
和name
是两个不同的变量。由于只有一个单词组成,应将单词使用全部小写拼写,不推荐第1行Name
这种命名方式。
实例3:
// 声明姓和名变量 String firstName; String lastname;
上面声明了两个变量 firstName
和lastname
,由于它们都是由两个单词组成,按照小驼峰命名法的约定俗成:第2行lastname
变量名由两个英文单词组成,因此推荐改为lastName
。
5. 常量
所谓常量,就是恒常不变的量。我们可以将常量理解成一种特殊的变量。
与变量不同的是,一旦它被赋值后,在程序的运行过程中不允许被改变。常量使用final
关键字修饰:
final DataType 常量名 = 常量值;
Tips:常量的命名规范与普通变量有所不同,要将每个字母大写并用下划线字符分隔每个单词。
如果我们尝试在代码中修改常量的值:
class ConstantTest { public static void main(String[] args) { // 声明并初始化常量 TOTAL_NUM final int TOTAL_NUM = 200; // 对 TOTAL_NUM 重新赋值 TOTAL_NUM = 20; } }
编译执行代码,编译器将会报错:
ConstantTest.java:6: 错误: 无法为最终变量TOTAL_NUM分配值 TOTAL_NUM = 20; ^ 1 个错误
适当地使用常量可以提高代码的安全性和可维护性。例如,我们可以在程序中声明一个表示名称的常量: final String SITE_NAME = "码云笔记";,这样在所有需要用到名称的地方,都调用这个常量即可。这样既保证了其值不可修改,提高了代码的安全性,又统一了调用方的规范。
6. 变量的种类
学习变量的种类,需要你对 Java 的类和对象有一定的了解。目前不要求完全理解,等到后面学完面向对象相关知识后再回过头来回味。
Java 语言定义了以下4 种变量 :
- 实例变量(见代码中
instanceVariable
) - 类变量(见代码中
classVariable
) - 局部变量(见代码中
localVariable
) - 参数(见代码中
parameter
和args
)
public class KindsOfVariables { // 1.实例变量 public int instanceVariable = 1; // 2.类变量 public static int classVariable; public void demoMethod(int parameter) { // 3.参数 // 4.局部变量 int localVariable; } public static void main(String[] args) { // 入口方法 } }
6.1 实例变量
实例变量在类范围内声明。声明时不使用static
关键字修饰,因此也称为非静态字段。
实例变量用于存储对象的状态,它的值对于类的每个实例都是唯一的,每个对象都拥有自己的变量副本。只要相应的对象存在于内存中,它就占用着存储空间。
下面是一个实例变量的实例,当然,我们还没有介绍类和对象的概念,如果你了解类和对象,可以阅读源码帮助理解:
实例演示
public class Student { // 实例变量 name public String name; // 实例变量 age public int age; // 构造方法 public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } // 打印学生基本信息的方法 public void printInfo() { System.out.println("学生姓名为:" + name); System.out.println("学生年龄为:" + age); } public static void main(String[] args) { // 实例化两个学生对象 Student student1 = new Student("小慕", 20); Student student2 = new Student("小李", 18); // 分别调用打印学生基本信息方法,打印两个对象下的两个实例变量 student1.printInfo(); System.out.println("--------分割线--------"); student2.printInfo(); } }
运行结果:
学生姓名为:小慕 学生年龄为:20 --------分割线-------- 学生姓名为:小李 学生年龄为:18
实例变量和实例对象相关,因此需要通过new
关键字实例化出对象,通过对象才能访问其实例变量(也称实例属性)。 上述代码中,name
和age
就是用于存储其对象的属性,我们实例化了两个学生对象,其实例变量name
和age
,在每个对象实例中是唯一的。
6.2 类变量
类变量在类范围内使用static关键字修饰,因此类变量又被称为静态字段、静态变量。
static修饰符告诉编译器,无论类被实例化多少次,类变量始终只有一个变量副本。只要类被加载到内存中,它就会存在。
另外,类变量可以被声明为常量,通过使用final关键字以表示变量永远不会改变。例如:public static final NAME = "慕慕",这里的NAME就是不会改变的常量。再次提醒,在常量的命名规范中,要将字母全部大写。
对于类变量,我们再来看一个实例:
实例演示
public class Course { // 类变量 courseType public static String courseType = "文字课程"; // 常量 COURSE_NAME public static final String COURSE_NAME = "Java 基础教程"; public static void main(String[] args) { // 分别打印类变量和常量 System.out.println(Course.courseType); System.out.println(Course.COURSE_NAME); } }
运行结果:
1. 文字课程 2. Java 基础教程
类变量和类相关,因此不需要使用new
关键字实例化对象后再调用,可以直接通过类名 + .
点运算符 + 类变量名的方式调用。
上述代码中,courseType
和COURSE_NAME
都使用static
关键字修饰,它们都可以直接通过Course.变量名
的方式调用。
6.3 局部变量
main
方法中的局部变量实例:
public static void main(String[] args) { // 局部变量 name String name = "小慕"; // 局部变量 age int age = 20; System.out.println("姓名:" + name); System.out.println("年龄:" + age); }
我们再来看一个自定义方法中的局部变量实例:
public class PrintNumber { public void printer() { int num = 10; for(int i = 1; i <= num; i ++) { System.out.println(i); } } }
局部变量和方法相关,因此只能在方法内部局部定义和使用,在第二个实例中没有代码注释,请思考printer
方法中有哪几个局部变量。
6.4 参数
参数是用于传递给方法签名的变量(例如入口方法main
中的args
),它们可以在方法中的任何位置被调用。在方法执行的期间位于内存中,方法返回后被销毁。
例如,上面实例变量的实例中,Student
类的构造方法就接收两个参数,如下为代码截取:
// Student 类构造方法 public Student(String name, int age) { // name 和 age 就是传递给Student构造方法的参数 this.name = name; this.age = age; }
注意,方法体中的this.name
和this.age
指代的是实例变量,而 name
和age
是参数,它们被用于赋值给实例变量。
7. 小结
在本小节中,我们知道了变量是存储数据的载体,声明变量时要注意变量的命名规范,给变量赋值时要根据声明的数据类型赋值。
Java 中变量有4个种类,分别是:实例变量、类变量、局部变量、参数。其中变量如果使用了final
关键字修饰,就可定义一个不可变的常量。
当然,需要再次强调的是:不要使用中文拼音来命名变量,这是很常见的但非常不好的习惯。英文基础差的童鞋可以下载一个英文词典,当你要选择一个变量的名称时,多查阅一下单词,选择出最符合变量特征的单词。好的变量命名不仅让你的代码易于阅读理解,也有助于你更好地梳理实际编码中繁琐的业务逻辑。