java 成员变量是共用的吗

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mob64ca12f028ff 2024-09-03 06:25:05 ©著作权

文章标签 类变量 Java 实例变量 文章分类 Java 后端开发

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Java 成员变量是共用的吗？

在 Java 编程中，类是构建对象的蓝图，而成员变量则是类定义的一部分。今天，我们将探讨 Java 中成员变量的共享特性。特别是，我们将讨论实例变量与类变量的区别，并通过示例代码深入理解它们的行为。

成员变量的类型

在 Java 中，成员变量主要有两种类型：实例变量（Instance Variables）和类变量（Class Variables）。

实例变量：每个实例（对象）都有自己独立的实例变量，互不影响。所以实例变量不是共用的。
类变量：类变量使用 static 关键字定义。所有的实例共享同一个类变量，任何一个实例对类变量的修改都会影响到所有实例。

代码示例

让我们通过一个简单的示例来更好地理解这两种成员变量：

class Counter {
    // 实例变量
    private int instanceCount = 0;
    
    // 类变量
    private static int classCount = 0;

    public void increment() {
        instanceCount++;
        classCount++;
    }

    public void displayCounts() {
        System.out.println("Instance Count: " + instanceCount);
        System.out.println("Class Count: " + classCount);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter1 = new Counter();
        Counter counter2 = new Counter();

        counter1.increment();
        counter1.displayCounts();
        // Output:
        // Instance Count: 1
        // Class Count: 1

        counter2.increment();
        counter2.displayCounts();
        // Output:
        // Instance Count: 1
        // Class Count: 2
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个 Counter 类，它有一个实例变量 instanceCount 和一个类变量 classCount。当我们调用 increment() 方法时，instanceCount 仅会在相应的实例中增加，而 classCount 则在所有实例之间共享。你可以看到，无论是 counter1 还是 counter2，它们的 instanceCount 始终是 1，而类变量 classCount 则递增并在所有实例间共享。

状态图

下面的状态图展示了 Counter 类的状态如何随着 increment() 方法的调用而变化。

stateDiagram
    [*] --> InitialState
    InitialState --> InstanceCountIncremented : increment()
    InitialState --> ClassCountShared : increment()

    InstanceCountIncremented --> ClassCountShared : increment()
    ClassCountShared --> InstanceCountIncremented : increment()

在这个状态图中，初始状态为 InitialState。当调用 increment() 方法时，实例计数 (InstanceCountIncremented) 和类计数 (ClassCountShared) 会发生变化。

旅行图

现在我们通过下面的旅行图来描述对象在内存中的旅行过程。

journey
    title Java 变量的旅行
    section 创建对象
      创建 Counter 对象 : 5: Counter1
      创建 Counter 对象 : 5: Counter2
    section 调用方法
      调用 increment() 方法 : 7: Counter1
      调用 increment() 方法 : 7: Counter2
    section 状态显示
      显示 Instance Count : 4: Counter1
      显示 Instance Count : 4: Counter2
      显示 Class Count : 4: Counter1
      显示 Class Count : 4: Counter2

上述旅行图描述了对象的生命周期：从创建 Counter 对象到调用 increment() 方法，再到显示实例计数和类计数的各个步骤。