[JAVA基础] 成员变量和局部变量（一看就懂的总结归纳篇）

电玩女神 2023-09-30 15:47 12阅读 0赞

## 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** ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAWVhYWFlY_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

### **JVM中的主要内存空间** ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAWVhYWFlY_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

### **三大变量内存分配情况** ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAWVhYWFlY_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]

### 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；

--------------------

## 基本介绍 ##

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

其实这里主要注意的还是静态变量，主要内容可以看看我的这篇文章：[Java中的static———静态变量][Java_static]

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);
        }
    }

但是，从现在开始就要养成良好的编程习惯，在写代码时不要出现局部变量和成员变量重名的情况；

## 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**：

1.  增加了变量的生存时间，会导致**更大的内存开销**
2.  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**：

1.  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**；
2.  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**；
3.  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；
4.  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；

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