java 如何生命全局变量 java声明全局变量的关键字

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mob64ca13fe9c58 2023-11-12 13:06:30

文章标签 java 如何生命全局变量 java c/c++ 父类成员变量 文章分类 Java 后端开发

Java中的关键字总结

1. final关键字

Java中的final关键字可以用来修饰类、方法和变量（包括实例变量和局部变量）

Tip:

实例变量是类中方法外定义的变量，实例变量可以使用访问修饰符public和private修饰，使用public修饰说明该变量对子类可见，使用private修饰则子类不可见，该变量只能在本类可见，实例变量具有默认值；
局部变量是在方法中定义的变量，不能用访问修饰符修饰，但是可以使用final关键字修饰（局部变量本省就是一种有限制的变量，只可以局部调用，因此没有必要使用访问修饰符修饰）

1.1 final关键字的基本用法

1.1.1 final修饰类

使用final修饰类则该类不能被继承，同时类中的所有成员方法都会被隐式定义为final方法（只有在需要确保类中的所有方法都不被重写时才使用final修饰类）。

final修饰类的成员变量是可以更改的

public final class FinalClass{

    int i = 1;
    
    void test(){
        System.out.println("FinalClass:test");
    }
    
    public static void main( String[] args ){
        FinalClass ficl = new FinalClass();
    
        System.out.println("ficl.i = " + ficl.i);
        ficl.i = 2;
        System.out.println("ficl.i = " + ficl.i);
    }
}

1.1.2 final修饰方法

使用final修饰方法可以将方法“锁定”，以防止任何继承类对方法的修改，也即使用final修饰方法，则子类无法重写（但并不影响继承和重载，即子类调用父类方法不受影响)。

1.1.3 final修饰变量

使用final关键字修饰变量是使用最多的情况

使用final修饰变量的值不能做再次更改，即不能重新赋值

如果final修饰的变量是基本数据类型，则变量的值不可更改；
如果final修饰的变量是引用数据类型，则该变量不能再次指向其他引用（如重新指向新的对象或数组）但是该变量本身的内容可以再做修改（如数组本身的内容，或者对象的属性的修改）

无论final修饰实例变量还是局部变量，都必须在使用前显式赋初值

Java中的实例变量系统会对其默认赋初值，但是局部变量必须先声明后赋值再使用：

在下面的例子中，没有对src赋初值，如果程序正确，那么会在2步骤中给src赋值，但是如果2步骤中读文件出现问题，那么在4步骤中使用src就会出错，因此从程序的健壮性考虑，应对src赋初值，即0步骤

public void fun(){

    //BufferedImage src = null;//0. 声明的同时赋值
    BufferedImage src;//1. 这里不用赋初值,也不会出错
    try{
        src = ImageIO.read(new File("1.jpg"));//2.
    } catch (Exception e){
    //3. 如果出异常了就会进入这里,那么src可能无法被赋值
    }
    
    System.out.println(src.getHeight()); //4. src不一定有值,所以无法使用
}

虽然对于实例变量，系统会默认赋初值，但是Java仍然规定final修饰的实例变量必须显式赋初值。实例变量显式赋值的时机可以是在声明时直接赋值，也可以先声明，后在构造方法中赋值（对于含有多个构造方法，必须在每个构造方法中都显示赋值）

如果静态变量同时被final修饰则可以将变量视为全局变量，即在整个类加载期间，其值不变。（static保证变量属于整个类，在类加载时只对其分配一次内存；final保证变量的值不被改变）

1.2 final 关键字相关问题

1.2.1 final变量和普通变量的区别

final变量一旦被初始化赋值之后，就不能再被赋值了。

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        String a = "hello2"; 
        final String b = "hello";
        String d = "hello";
        String c = b + 2; 
        String e = d + 2;
        System.out.println((a == c));//输出true
        System.out.println((a == e));//输出false
    }
}

当final变量是基本数据类型以及String类型时，如果在编译期间能知道它的确切值，则编译器会把它当做编译期常量使用。也就是说在用到该final变量的地方，相当于直接访问的这个常量，不需要在运行时确定。（类似于c语言中的宏替换）

上面的一段代码中，由于变量b被final修饰，因此会被当做编译器常量，所以在使用到b的地方会直接将变量b 替换为它的值。而对于变量d的访问却需要在运行时通过链接来进行。

1.2.2 final和static

使用final修饰是用以保证变量不被改变，而使用static修饰成员变量，则成员变量在类中只保存一份副本。

在下列代码中，i的两次输出都不一样，而j的两次输出为同一值。

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        MyClass myClass1 = new MyClass();
        MyClass myClass2 = new MyClass();
        System.out.println(myClass1.i);
        System.out.println(myClass1.j);
        System.out.println(myClass2.i);
        System.out.println(myClass2.j);
     
    }
}

class MyClass{
    public final double i = Math.random();
    public static double j = Math.random();
}

2. staitc关键字

static关键字主要用来修饰成员变量和成员方法，在《Java编程思想》中对static关键字有如下阐述：

static方法就是没有this的方法。在static方法内部不能调用非静态方法，反过来是可以的。而且可以在没有创建任何对象的前提下，仅仅通过类本身来调用static方法。这实际上正是static方法的主要用途。

简言之，使用static的目的是为了在不创建对象的前提下来调用方法/变量。

2.1 static的基本用法

2.1.1 static方法

static方法一般称作静态方法，由于静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问，因此对于静态方法来说，是没有this的，因为它不依附于任何对象，既然都没有对象，就谈不上this了。并且由于这个特性，在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法，因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。

但是要注意的是，虽然在静态方法中不能访问非静态成员方法和非静态成员变量，但是在非静态成员方法中是可以访问静态成员方法/变量的。

如果说想在不创建对象的情况下调用某个方法，就可以将这个方法设置为static。static修饰成员方法最大的作用，就是可以使用"类名.方法名"的方式调用方法，避免了new出对象的繁琐和资源消耗。

我们最常见的static方法就是main方法。至于为什么main方法必须是static的，这是因为程序在执行main方法的时候没有创建任何对象，因此只有通过类名来访问。

2.1.2 static变量

static变量也称作静态变量，静态变量和非静态变量的区别是：静态变量被所有的对象所共享，在内存中只有一个副本，它当且仅当在类初次加载时会被初始化。而非静态变量是对象所拥有的，在创建对象的时候被初始化，存在多个副本，各个对象拥有的副本互不影响。

static成员变量的初始化顺序按照定义的顺序进行初始化。

2.1.3 static代码块

static块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候，会按照static块的顺序来执行每个static块，并且只会执行一次。为什么说static块可以用来优化程序性能，是因为它的特性:只会在类加载的时候执行一次。

所谓的代码块就是当我们初始化static修饰的成员时，可以将他们统一放在一个以static开始，用花括号包裹起来的块状语句中。

class Person{
    private Date birthDate;
     
    public Person(Date birthDate){
        this.birthDate = birthDate;
    }
     
    boolean isBornBoomer(){
        Date startDate = Date.valueOf("1946");
        Date endDate = Date.valueOf("1964");
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
    }
}

isBornBoomer是用来这个人是否是1946-1964年出生的，而每次isBornBoomer被调用的时候，都会生成startDate和birthDate两个对象，造成了空间浪费，如果改成这样效率会更好：

class Person{
    private Date birthDate;
    private static Date startDate,endDate;
    static{
        startDate = Date.valueOf("1946");
        endDate = Date.valueOf("1964");
    }
     
    public Person(Date birthDate){
        this.birthDate = birthDate;
    }
     
    boolean isBornBoomer(){
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
    }
}

将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行

2.2 static 关键字相关问题

2.2.1 static关键字不影响访问权限

使用static关键字修饰只是说明该成员变量属于整个类的所有对象，但是并不影响该成员变量的访问权限，如使用private static 修饰的成员变量只有在本类中可见，在其他类中不能通过“类名.变量名”调用。

2.2.2 static关键字和局部变量

在Java中不能使用static关键字修饰局部变量

2.2.3 能否使用this调用静态成员变量

虽然对于静态方法来说没有this的说法而言，但是在非静态方法中能够通过this访问静态成员变量，这是由于静态成员变量是被类的所有对象所共享的，那么也当然能被this所指向的当前对象调用。

public class Main{
    static int value = 33;
     
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        new Main().printValue();
    }
     
    private void printValue(){
        int value = 3;
        System.out.println(this.value);//输出33
    }
}

this代表当前对象，那么通过new Main()来调用printValue的话，当前对象就是通过new Main()生成的对象。而static变量是被对象所享有的，因此在printValue中的this.value的值毫无疑问是33。在printValue方法内部的value是局部变量，根本不可能与this关联，所以输出结果是33。

静态成员变量虽然独立于对象，但是不代表不可以通过对象去访问，所有的静态方法和静态变量都可以通过对象访问（只要访问权限足够）。

3. this关键字

this代表它所在函数所属对象的引用。简单说：哪个对象在调用this所在的函数，this就代表哪个对象。

this关键字主要有以下三个作用：

this调用本类中的属性，也就是类中的成员变量；
this调用本类中的其他方法；
this调用本类中的其他构造方法，调用时要放在构造方法的首行。(this语句只能定义在构造函数的第一行，因为在初始化时须先执行)

3.1 this关键字的基本用法

3.1.1 引用成员变量

public class Person{ 
    String name; //定义成员变量name
    private void SetName(String name) { //定义一个参数(局部变量)name
    this.name=name; //将局部变量的值传递给成员变量
    }
}

如上面这段代码中，Person类中有一个成员变量name，同时在SetName方法中有一个形式参数，名字也是name，然后在方法中将形式参数name的值传递给成员变量nam。

虽然我们可以看明白这个代码的含义，但是作为Java编译器它是怎么判断的呢?到底是将形式参数name的值传递给成员变量name，还是反过来将成员变量name的值传递给形式参数name呢?也就是说，两个变量名字如果相同的话，那么Java如何判断使用哪个变量?

此时this这个关键字就起到作用了。this这个关键字其代表的就是对象中的成员变量或者方法。也就是说，如果在某个变量前面加上一个this关键字，其指的就是这个对象的成员变量或者方法，而不是指成员方法的形式参数或者局部变量。

因此在上述代码中，this.name代表的就是对象中的成员变量，又叫做对象的属性，而后面的name则是方法的形式参数，代码this.name=name就是将形式参数的值传递给this指向对象的成员变量。

一看到这个this关键字就知道现在引用的变量是成员变量或者成员方法，而不是局部变量。这无形中就提高了代码的阅读性。

3.1.2 调用类的构造器方法

public class Person { 
    public Person(){ //无参构造器方法
    this(“Hello!”);
    }
    public Person(String name){ //定义一个带形式参数的构造方法
    }
}

在上述代码中，定义了两个构造方法，一个带参数，另一个没有带参数。在第一个没有带参数的构造方法中，使用了this(“Hello!”)这句代码，这句代码表示什么含义呢?在构造方法中使this关键字表示调用类中的构造方法。

如果一个类中有多个构造方法，因为其名字都相同，跟类名一致，那么这个this到底是调用哪个构造方法呢?其实，这跟采用其他方法引用构造方法一样，都是通过形式参数来调用构造方法的。

Tip:

语法限制：利用this关键字来调用构造方法，只有在无参数构造方法中第一句使用this调用有参数的构造方法。否则的话，翻译的时候，就会有错误信息。这跟引用成员变量不同。如果引用成员变量的话，this关键字是没有位置上的限制的。

3.1.3 返回对象的引用

this关键字除了可以引用变量或者成员方法之外，还有一个关键的作用就是返回对象的引用。

/**
     * 资源url
     */
public HttpConfig url(String url) {
    urls.set(url);
    //return this就是返回当前对象的引用(就是实际调用这个方法的实例化对象)
    return this;
}

调用：

HttpConfig  config = HttpConfig.custom();
config = config.url(url);

return this就是返回当前对象的引用(就是实际调用这个方法的实例化对象)

3.1.4 this关键字和super关键字

在JAVA类中使用super来引用父类的成分，用this来引用当前对象

如果一个类从另外一个类继承，我们new这个子类的实例对象的时候，这个子类对象里面会有一个父类对象。怎么去引用里面的父类对象呢？使用super来引用，this指的是当前对象的引用，super是当前对象里面的父对象的引用

class FatherClass {
    public int value;
    public void f() {
        value=100;
        System.out.println("父类的value属性值="+value);
    }
}


class ChildClass extends FatherClass {
    /**
    * 子类除了继承父类所具有的valu属性外，自己又独立声明了一个value属性，
    */
    public int value;
    
    /**
    * 在子类ChildClass里面重写了从父类继承下来的f()方法里面的实现，即重写了f()方法的方体。
    */
    public void f() {
        super.f();//使用super作为父类对象的引用对象来调用父类对象里面的f()方法
        value=200;//这个value是子类自己定义的那个value，不是从父类继承下来的那个value
        
        System.out.println("子类的value属性值="+value);
        System.out.println(value);//打印出来的是子类自定义的那个value的值，这个值是200
        
        /**
        * 打印出来的是父类里面的value值，由于子类在重写从父类继承下来的f()方法时，
        * 第一句话“super.f();”是让父类对象的引用对象调用父类对象的f()方法，
        * 即相当于是这个父类对象自己调用f()方法去改变自己的value属性的值，由0变了100。
        * 所以这里打印出来的value值是100。
        */
        System.out.println(super.value);
    }
}


/**
 * 测试类
 *
 */
public class TestInherit {
    public static void main(String[] args) {
        ChildClass cc = new ChildClass();
        cc.f();
    }
}

属性的区别：this访问本类中的属性，如果本类没有此属性则从父类中继续查找。super访问父类中的属性。
方法的区别：this访问本类中的方法，如果本类没有此方法则从父类中继续查找。super访问父类中的方法。
构造的区别：this调用本类构造，必须放在构造方法的首行。super调用父类构造，必须放在子类构造方法首行。
其他区别：this表示当前对象。super不能表示当前对象

Tips:

在对拥有父类的子类进行初始化时，父类的构造方法也会执行，且优先于子类的构造函数执行；因为每一个子类的构造函数中的第一行都有一条默认的隐式语句super();
(如果子类的构造方法中没有手动调用父类的构造方法，则会默认调用父类的无参构造方法)
this() 和super()都只能写在构造函数的第一行；
this() 和super() 不能存在于同一个构造函数中。第一，this()和super()都必须写在构造函数的第一行；第二，this()语句调用的是当前类的另一个构造函数而这个另一个构造函数中必然有一个父类的构造器，再使用super()又调用一次父类的构造器，就相当于调用了两次父类的构造器，编译器不会通过；
this和super不能用于static修饰的变量，方法，代码块；因为this和super都是指的是对象/实例。