2.3变量与常量

在程序执行过程中，其值不能被改变的量称为常量，其值能被改变的量称为变量。变量与常量的命名都必须使用合法的标识符。本节将向读者讲解标识符和关键字、变量与常量的声明、变量的有效范围。

2.3.1标识符和关键字

1.标识符

标识符可以简单地理解为一个名字，是用来标识类名、变量名、方法名、数组名、文件名的有效字符序列。

Java语言规定标识符由任意顺序的字母、下画线(_)、美元符号($)和数字组成，并且第一个字符不能是数字。标识符不能是Java中的关键字(保留字)。

下面是合法标识符：

name

$page

user_age
下面是非法标识符：

4word

String

User name

在Java语言中，标识符中的字母是严格区分大小写的，如good和Good是不同的两个标识符。Java语言使用Unicode标准字符集，最多可以标识65535个字符。因此，Java语言中的字母不仅包括通常的拉丁文字a、b、c等，还包括汉语、日语以及其他许多语言中的文字。

2.关键字

关键字又称保留字，是Java语言中已经被赋予特定意义的一些单词，不可以把这些单词作为标识符来使用。3.2节介绍数据类型时提到的int、boolean等都是关键字。Java语言中的关键字如表1所示。

表1 Java关键字

关键字	说明
abstract	表明类或者成员方法具有抽象属性
assert	断言，用来进行程序调试
boolean	布尔类型
break	跳出语句，提前跳出一块代码
byte	字节类型
case	用在switch语句之中，表示其中的一个分支
catch	用在异常处理中，用来捕捉异常
char	字符类型
class	用于声明类
const	保留关键字，没有具体含义
continue	回到一个块的开始处
default	默认，如在switch语句中表示默认分支
do	do...while循环结构使用的关键字
double	双精度浮点类型
else	用在条件语句中，表明当条件不成立时的分支
enum	用于声明枚举
extends	用于创建继承关系
final	用于声明不可改变的最终属性，如常量
finally	声明异常处理语句中始终会被执行的代码块
float	单精度浮点类型
for	for循环语句关键字
goto	保留关键字，没有具体含义
if	条件判断语句关键字
implements	用于创建类与接口的实现关系
import	导入语句
instanceof	判断两个类的继承关系
int	整数类型
interface	用于声明接口
long	长整数类型
native	用于声明一个方法是由与计算机相关的语言(如C/C++/FORTRAN语言)实现的
new	用于创建新实例对象
package	包语句
private	私有权限修饰符
protected	受保护权限修饰符
public	公有权限修饰符
return	返回方法结果
short	短整数类型
static	静态修饰符
strictfp	用于声明FP_strict(单精度或双精度浮点数)表达式遵循IEEE 754算术标准
super	父类对象
switch	分支结构语句关键字
synchronized	线程同步关键字
this	本类对象
throw	抛出异常
throws	方法将异常处理抛向外部方法
transient	声明不用序列化的成员域
try	尝试监控可能抛出异常的代码块
var	声明局部变量
void	表明方法无返回值
volatile	表明两个或多个变量必须同步发生变化
while	while循环语句关键字

2.3.2声明变量

变量的使用是程序设计中一个十分重要的环节。声明变量就是要告诉编译器(compiler)这个变量的数据类型，这样编译器才知道需要配置多少空间给它，以及它能存放什么样的数据。在程序运行过程中，空间内的值是变化的，这个内存空间就称为变量。为了便于操作，给这个空间取个名字，称为变量名。变量的命名必须是合法的标识符。内存空间内的值就是变量值。在声明变量时可以是没有赋值，也可以是直接赋给初值。

例如，声明一个整数类型变量和声明一个字符类型变量，代码如下：

int age; //声明int型变量

char char1 = 'r'; //声明char型变量并赋值

编写以上程序代码，究竟会产生什么样的效果呢?要了解这个问题，就需要对变量的内存配置有一定的认识。系统的内存可大略分为3个区域，即系统(OS)区、程序(Program)区和数据(Data)区。当程序执行时，程序代码会加载到内存中的程序区，数据暂时存储在数据区中。假设上述两个变量定义在方法体中，则程序加载到程序区中。当执行此行程序代码时，会在数据区配置空间给出这两个变量。

对于变量的命名并不是随意的，应遵循以下几条规则：

☑变量名必须是一个有效的标识符。

☑变量名不可以使用Java中的关键字。

☑变量名不能重复。

☑应选择有意义的单词作为变量名。

说明：在Java语言中允许使用汉字或其他语言文字作为变量名，如"int年龄 = 21",在程序运行时不会出现错误，但建议读者尽量不要使用这些语言文字作为变量名。

2.3.3声明常量

在程序运行过程中一直不会改变的量称为常量(constant),通常也被称为"final变量"。常量在整个程序中只能被赋值一次。在为所有的对象共享值时，常量是非常有用的。

在Java语言中声明一个常量，除了要指定数据类型，还需要通过final关键字进行限定。声明常量的标准语法如下：

final 数据类型 常量名称 [= 值]

常量名通常使用大写字母，但这并不是必须的。很多Java程序员使用大写字母表示常量，是为了清楚地表明正在使用常量。

例如，声明常量π(程序中用PI表示),代码如下：

final double Pl = 3.1415926D; //声明double型常量PI并赋值

当变量被final关键字修饰时，该变量就变成了常量，必须在定义时就设定它的初值，否则将会产生编译错误。从下面的实例中可看出变量与常量的区别。

【例1】尝试给常量赋值，观察是否会发生错误

在项目中创建类Part,在类体中创建变量age与常量PI。在主方法中分别将变量与常量赋值，通过输出信息可测试变量与常量的有效范围。

public class Part{   //新建类Part
    //声明常量Pl,此时如不对PI进行赋值，则会出现错误提示
    static final double Pl = 3.14;
    static int age = 23;    //声明int型变量age并进行赋值
    public static void main(String[] args){    //主方法
        final int number;    //声明int型常量number
        number = 1235;    //对常量进行赋值
        age = 22;    //再次对变量进行赋值
        number = 1236;    //错误代码，number为常量，只能赋值一次
        System.out.println("常量Pl的值为："+Pl);    //将Pl的值输出
        System.out.println("赋值后number的值为："+number);    //将number的值输出
        System.out.println("int型变量age的值为："+age);    //将age的值输出                        
    }
}

运行结果如下：

Exception in thread "main"java.lang.Error:无法解析的编译问题：

final 局部变量 number 可能已经被赋过值

at Part.main(Part.java:10)

从这个结果可以看到，Part类运行后发生了错误，异常日志中记载Part类出现编译问题，此编译问题正是常量number被二次赋值。

说明：英文版原版的异常日志为：

Exception in thread "main"java.lang.Error:Unresolved compilation problem:

The final local variable number may already have been assigned

at Part.main(Part.java:10)

2.3.4变量的有效范围

由于变量被定义出来后只是暂存在内存中，等到程序执行到某一个点，该变量会被释放掉，也就是说变量有它的生命周期。因此，变量的有效范围是指程序代码能够访问该变量的区域，若超出该区域，则在编译时会出现错误。在程序中，一般会根据变量的"有效范围"将变量分为"成员变量"和"局部变量"。

1.成员变量

在类体中所声明的变量被称为成员变量，成员变量在整个类中都有效。类的成员变量又可分为两种，即静态变量和实例变量。例如下面这段代码：

class Demo{

int x = 45;

static int y = 90

}

其中，x为实例变量，y为静态变量(也称类变量)。如果在成员变量的类型前面加上关键字static,这样的成员变量称为静态变量。静态变量的有效范围可以跨类，甚至可达到整个应用程序之内。对于静态变量，除了能在声明它的类内存取，还能直接以"类名.静态变量"的方式在其他类内使用。

2.局部变量

在类的方法体中声明的变量(方法内部定义，"{"与"}"之间的代码中声明的变量)称为局部变量。局部变量只在当前代码块中有效，也就是只能在"{"与"}"之内使用。

在类的方法中声明的变量，包括方法的参数，都属于局部变量。局部变量只在当前定义的方法内有效，不能用于类的其他方法中。局部变量的生命周期取决于方法，当方法被调用时，Java虚拟机会为方法中的局部变量分配内存空间，当该方法的调用结束后，则会释放方法中局部变量占用的内存空间，局部变量也将会被销毁。

局部变量可与成员变量的名字相同，此时成员变量将被隐藏，即这个成员变量在此方法中暂时失效。

【例2】把成员变量"排挤掉"的局部变量

在项目中创建类Val,分别定义名称相同的局部变量与成员变量，当名称相同时成员变量将被隐藏。

public class Val{    //新建类
    static int times = 3;    //定义成员变量times
    public static void main(String[] args){    //主方法
        int times = 4;    //定义局部变量times
        System.out.println("times的值为："+times);    //将times的值输出
    }
}

运行结果如下：

times的值为：4