Java基础06——变量、常量、作用域(本文为个人学习笔记，内容整理自哔哩哔哩UP主【遇见狂神说】的公开课程。 ＞ 所有知识点归属原作者，仅作非商业用途分享)

繁花与尘埃2025-08-13 18:50

Java基础06------变量、常量、作用域

变量

  • 变量是什么：就是可以变化的量！
  • Java是一种强类型语言，每个变量都必须声明其类型
  • Java变量是程序中最基本的存储单位 ，其要素包括变量名，变量类型和**作用域**。
java 复制代码 
type varName [=value][{,varName[=value]}];
//数据类型     变量名=值；可以使用逗号隔开来声明多个同类型变量。

定义变量

java 复制代码 
//定义整数类型变量
byte a = 10;
short b = 20;
int c = 100;
long d = 100000000000;
//定义浮点数类型变量
float e = 3.5f;
double f = 25.63333;
//定义字符类型
char g = '中';
//定义字符串
String name = "YLH";
  • 注意事项：
    1. 每个变量都有类型，类型可以是基本类型，也可以是引用类型。
    2. 变量名必须是合法字符
    3. 变量声明是一条完整的语句，因此每一个声明都必须以分号结束
    4. 不建议在一行定义多个变量

基本类型变量(primitive Variables)

  • 定义：直接存储数据值本身的简单数据类型。

  • 包含类型：8种基本数据类型：

    • 整型：byte、short、int、long
    • 浮点型：float、double
    • 字符型：char
    • 布尔型：boolean

  • 特点：

    • 直接存储值：变量本身包含实际数据
    • 内存分配在栈(Stack)：空间固定(如int占4字节)。
    • 赋值是值复制：修改副本不影响原变量。
    • 比较用：==(直接比较值是否相等)

  • 示例代码

java 复制代码 
int a = 10;  //基本类型变量a存储值10
int b = a;  //b复制a的值(10)，与a独立
b = 20;  //修改b不影响a
System.out.println(a);  //输出10(a没有变化)

int x = 5;
int y = 5; 
System.out.println(x == y); // 运行后显式true(值相等)

引用类型变量(Reference Variables)

  • 定义：存储对象的内存地址(引用)
  • 包含类型：
    • 类(如String、自定义类person)
    • 接口
    • 数组
    • 枚举
  • 特点：
    • 存储对象引用：变量指向堆(Heap)中的对象
    • 内存分配：引用在栈，对象在堆
  • 赋值是引用复制：多个变量可指向同一对象
  • 比较 == 与 equals()
    • == 比较引用地址是否相同
    • equals()比较对象内容(需重写，默认行为同为==)

示例代码：

java 复制代码 
// 引用类型示例
String S1 = new String("Hello");// S1指向堆中"Hello"为对象
String S2 = S1;  //S2复制S1的引用(指向同一对象)
S2 = "word";    //S2指向新对象，S1不变
System.out.println(S1);    //输出结果为"Hello"
// == 与 equals()的区别
String a = new String("java");
String b = new String("java");
System.out.println(a==b);    //最后的输出结果为false,因为地址不相同
System.out.println(a.equals(b)); //最后的输出结果为true，因为内容相同
// 数组也是引用类型
int[] c = {1,2,3};
int[] d = c;  // d与c指向同一数组
d[0] = 100;   //修改d也会影响c
System.out.println(c[0]);  //最后的输出结果为100
名词解释：
  1. 栈(Stack)特点:
    • 存储内容：
      • 基本类型变量的值(如int a = 10 中的10)
      • 引用类型变量的引用地址(指针，指向堆中的对象)
      • 方法调用的栈帧(局部变量、方法参数、返回地址)
    • 生命周期：
      • 变量生命周期与其作用域绑定(如方法结束时，栈帧被弹出，所有局部变量自动销毁)
      • 内存分配/释放由编译器自动完成(无需开发者干预)
    • 内存分配：
      • 内存连续分配，访问速度极快
      • 每个线程有独立的栈(线程私有)
      • 大小有限(默认约1MB）
  2. 堆(Heap)特点：
    • 存储内容：
      • 所有对象实例(如new String()创建字符串)
      • 数组内容(int[] arr = {1.2.3}中的数组元素)
      • 静态变量(static字段)
      • 字符串常量池(部分JVM实现)
    • 生命周期：
      • 对象存活时间与引用无关(即使创建它的方法已结束，对象仍在)
      • 内存通过垃圾回收(GC)，自动回收(当对象无任何引用时)
    • 内存分配：
      • 内存动态分配，空间更大(受物理内存限制)
      • 所有线程共享堆内存
      • 访问速度慢于栈
核心总结
特性 栈(Stack) 堆(Heap)
存储内容 基本类型值，引用地址，方法栈帧 对象实例、数组内容、静态变量
生命周期 随着方法结束自动销毁 由垃圾回收器(GC)管理
分配速度 极快(连续内存) 较慢(动态分配)
内存大小 固定(较小，默认约1MB) 动态(较大，受物理内存限制)
线程安全 线程私有(每个线程独立栈) 线程共享
管理方式 编译器自动管理 垃圾回收器(GC)自动回收
典型错误 StackOverflowError(递归过深) OutOfmemoryError(对象过多)
类比
1. 栈内存 → 个人快递单（线程私有）
计算机概念 快递系统比喻 技术本质
基本类型变量 随身小件物品 身份证、钥匙等小物件（直接存储在快递单夹层里）
方法调用栈帧 临时取件码 快递柜的一次性验证码（用后即焚）
引用地址 快递单号 12位数字编码（指向仓库位置）
私有性 个人快递APP 只有你能查看包裹（线程私有）
临时性 快递柜暂存 超时未取自动清除（方法结束数据销毁）

特点：

  • ⏱️ 临时存储，方法结束自动清理
  • 🔒 线程私有，互不可见
  • ⚡ 访问速度极快
2. 堆内存 → 中央仓库（线程共享）
计算机概念 快递系统比喻 技术本质
对象实例 仓库中的实体包裹 实际存在的货物（占用物理空间）
数组内容 集装箱货柜 多个包裹组成的集合（结构化存储）
共享性 公共分拣中心 所有快递员都能操作（线程共享）
长期存储 保税仓库 包裹可长期存储（与取件人无关）
垃圾回收(GC) 滞留包裹清理 30天未认领的包裹被销毁（GC回收）

特点：

  • 🏭 所有线程共享访问
  • ⏳ 对象长期存在（直到被GC回收）
  • 🚚 动态分配空间
3. 内存关系图解（mermaid）

堆内存-中央仓库 栈内存-快递单 快递单号 对象实例-实体包裹 数组内容-集装箱 引用地址-快递单号 基本变量-身份证 栈内存 堆内存

变量作用域

  • 类变量(写在类中的变量)
    • 被所有对象共享
    • 内存中只有一份副本
    • 静态方法中可直接访问
  • 实例变量(写在类中间)
    • 在类的中，在方法外
    • 每个对象独立拥有
    • 必须通过对象实例访问
    • 未初始化有默认值
  • 局部变量(写在方法里的变量)
    • 必须手动初始化
    • 作用域仅限于声明它的代码块(如main)
java 复制代码 
public class 作用域{
    static int allClick = 10;    //类变量(有关键字static)
    String str = "hello word";   // 实例变量(没有关键字static)

    public void method(){
     int i = 0;   //   局部变量(写在方法内的)
        }
 	}
java 复制代码 
public class VariableScopeDemo {//VariableScop(变量的作用域)  Demo(示例/演示)
    // 类变量 (前加static)
    static int classVar = 10;
    static double salary = 2500; //salary(工资)

    // 实例变量(在类里面，但在方法外面)------可以不赋值，在方法内引用，有默认值
    String instanceVar = "hello world";
    String name; // 默认值null
    int age; //默认值0

    public static void main(String[] args) {
        // 局部变量(只有在声明它的代码块有效)
        int localVar = 20; // 必须初始化
        System.out.println(localVar);

        // 访问类变量：可以直接使用，因为是在同一个类中
        System.out.println(classVar);
        System.out.println(salary);

        // 访问实例变量：需要先创建对象
        VariableScopeDemo demo = new VariableScopeDemo();
        System.out.println(demo.instanceVar);
        System.out.println(demo.name); // 默认值null
        System.out.println(demo.age);  // 默认值0
    }

    public void add() {
        // 另一个局部变量

    }
}
生命周期 名称 说明
类变量 从类加载到JVM卸载
实例变量 从对象创建到GC回收
局部变量 从声明位置到代码块结束

常量

  • 常量(Constant)：初始化(initialize)后不能再改变值！不会变动值
  • 所谓常量可以理解成一种特殊的变量，它的值被设定后，在程序运行过程中不允许被改变
java 复制代码 
final 常量名 = 值;
final double PI = 3.14D;
  • 常量名一般使用大写字符。
java 复制代码 
public class Constant {  //constant(常量)
    /*static------修饰符，不存在前后顺序
    变量类型前的都是修饰符，如例子：
    修饰符：double前的都是
    变量类型：double
    变量名：PI
    变量值：3.14D
    */
    // 常量通过final定义，一般都用大写字母表示
    static final  double PI = 1.14D;  //设置一个类变量(静态的)

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(PI); //因为设置了类变量，所以直接引用就可以了
    }
}

变量的命名规范

  • 所有变量、方法、类名：见名知意
  • 类成员变量：首字母小写和驼峰原则：monthSalary
  • 局部变量：首字母小写和驼峰原则
  • 常量：大写字母和下划线：MAX_VALUE
  • 类名：首字母大写和驼峰原则：Man，GoodMan
  • 方法名：首字母小写和驼峰原则:run()，runRun()
  • 驼峰原则(Camel Case)：
    • 将多个单词连接在一起，每个单词的首字母大写(除第一个单词外)，形成类似骆驼峰的形状
    • 小驼峰命名法(lower camel case)：
      • 使用场景：变量、方法名
      • 规则：
        • 第一个单词全小写
        • 后续每个单词首字母大写
    • 大驼峰命名法：
      • 使用场景：类名、接口名
      • 规则：
        • 所有单词首字母都大写
    • 好处是：
      • 提高可读性
      • 避免空格问题
      • 行业标准
      • 区分不同元素
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