Java程序设计基础::(2)、Java常量、变量

一、Java常量的定义和分类

常量是指在程序的整个运行过程中值保持不变的量。在这里要注意常量和常量值是不同的概念，常量值是常量的具体和

直观的表现形式，常量是形式化的表现。通常在程序中既可以直接使用常量值，也可以使用常量。

下面我们来系统地认识一下 Java 中的常量值，以及定义常量的方法。

常量值

常量值又称为字面常量，它是通过数据直接表示的，因此有很多种数据类型，像整型和字符串型等。下面一一介绍这些常量值。

1、整型常量值

Java 的整型常量值主要有如下 3 种形式。

• 十进制数形式：如 54、-67、0。
• 八进制数形式：Java 中的八进制常数的表示以 0 开头，如 0125 表示十进制数 85，-013 表示十进制数 -11。
• 十六进制数形式：Java 中的十六进制常数的表示以 0x 或 0X 开头，如 0x100 表示十进制数 256，-0x16 表示十进制数-22。

整型（int）常量默认在内存中占 32 位，是具有整数类型的值，当运算过程中所需值超过 32 位长度时，可以把它表示
为长整型（long）数值。长整型类型则要在数字后面加 L 或 1， 如 697L，表示一个长整型数，它在内存中占 64 位。

2、实型常量值

Java 的实型常量值主要有如下两种形式。

• 十进制数形式：由数字和小数点组成，且必须有小数点，如 12.34、-98.0。
• 科学记数法形式：如 1.75e5 或 32&E3，其中 e 或 E 之前必须有数字，且 e 或 E 之后的数字必须为整数。

Java 实型常量默认在内存中占 64 位，是具有双精度型（double）的值。如果考虑到需要节省运行时的系统资源，而运算时的数据值取值范围并不大且运算精度要求不太高的情况，可以把它表示为单精度型（float）的数值。

单精度型数值一般要在该常数后面加 F 或 f，如 69.7f，表示一个 float 型实数，它在内存中占 32 位（取决于系统的版本高低）。

3、布尔型常量值

Java 的布尔型常量只有两个值，即 false（假）和 true（真）。

4、字符型和字符串常量值

Java 的字符型常量值是用单引号引起来的一个字符，如 ‘e’、E’。需要注意的是，Java 字符串常量值中的单引号和双引

号不可混用。双引号用来表示字符串，像 “11”、“d” 等都是表示单个字符的字符串。

除了以上所述形式的字符常量值之外，Java 还允许使用一种特殊形式的字符常量值来表示一些难以用一般字符表示的字符，这种特殊形式的字符是以开头的字符序列，称为转义字符。

注意：这里表示字符和字符串的单引号和双引号都必须是英语输入环境下输入的符号。

表 1 列出了 Java 中常用的转义字符及其表示的意义。

转义字符	说明
\ddd	1~3 位八进制数所表示的字符
\uxxxx	1~4 位十六进制数所表示的字符
’	单引号字符
"	双引号字符
\\	双斜杠字符
\r	回车
\n	换行
\b	退格
\t	横向跳格

定义常量

常量不同于常量值，它可以在程序中用符号来代替常量值使用，因此在使用前必须先定义。常量与变量类似，都需要初

始化，即在声明常量的同时要赋予一个初始值。常量一旦初始化就不可以被修改。它的声明格式为：

Java 语言使用 final 关键字来定义一个常量，其语法如下所示：

final dataType variableName = value

其中，final 是定义常量的关键字，dataType 指明常量的数据类型，variableName 是变量的名称，value 是初始值。

final 关键字表示最终的，它可以修改很多元素，修饰变量就变成了常量。例如，以下语句使用 final 关键字声明常量。

public class HelloWorld {
    // 静态常量
    public static final double PI = 3.14;
    // 声明成员常量
    final int y = 10;
    public static void main(String[] args) {
        // 声明局部常量
        final double x = 3.3;
    }
}

常量有三种类型：静态常量、成员常量和局部常量。

代码第 3 行的是声明静态常量，使用在 final 之前 public static 修饰。public static 修饰的常量作用域是全局的，不需要

创建对象就可以访问它，在类外部访问形式为 HelloWorld. PI。这种常量在编程中使用很多。

代码第 5 行声明成员常量，作用域类似于成员变量，但不能修改。代码第 9 行声明局部常量，作用域类似于局部变

量，但不能修改。

在定义常量时，需要注意如下内容：

• 在定义常量时就需要对该常量进行初始化。
• final 关键字不仅可以用来修饰基本数据类型的常量，还可以用来修饰对象的引用或者方法。
• 为了与变量区别，常量取名一般都用大写字符。

当常量被设定后，一般情况下不允许再进行更改，如果更改其值将提示错误。例如，如下图中定义常量 AGE 并赋予初值，如果更改 AGE 的值，那么在编译时将提示不能重合赋值错误。

二、Java变量的声明和初始化

Java 语言是强类型（Strongly Typed）语言，强类型包含以下两方面的含义：

• 所有的变量必须先声明、后使用。
• 指定类型的变量只能接受类型与之匹配的值。

这意味着每个变量和每个表达式都有一个在编译时就确定的类型。类型限制了一个变量能被赋的值，限制了一个表达式

可以产生的值，限制了在这些值上可以进行的操作，并确定了这些操作的含义。

常量和变量是 Java 程序中最基础的两个元素。常量的值是不能被修改的，而变量的值在程序运行期间可以被修改。本
文详细介绍 Java 中变量的声明和赋值方法。

声明变量

对开发人员来说，变量是用来描述一条信息的别名，可以在程序代码中使用一个或多个变量。变量中可以存储各种类型

的信息，如登录信息、版本名称、文件的大小、某个英文单词以及飞机票价格等。

在 java 中用户可以通过指定数据类型和标识符来声明变量，其基本语法如下所示：

DataType identifier;

或者

DataType identifier=value;

上述语法代码中涉及 3 个内容：DataType、 identifier 和 value，其具体说明如下：

• DataType：变量类型，如 int、string、 char 和 double 等。
• identifier：标识符，也叫变量名称。
• value：声明变量时的值。

变量标识符的命名规范如下：

• 首字符必须是字母、下划线（―）、美元符号（$）或者人民币符号（¥）。
• 标识符由数字(0-9)、大写字母(A-Z)、小写字母(a-z)、下划线（―）、美元符号（$）、人民币符号（¥）以及所有在十六进制 0xc0 前的 ASCII 码组成。
• 不能把关键字、保留字作为标识符。
• 标识符的长度没有限制。
• 标识符区分大小写。

如下代码分别声明了 String、boolean 和 int 类型的变量。

String employee;    // String 类型的变量
boolean isSave;    // boolean 类型的变量
int create_at;    // int 类型的变量

变量赋值

初始化变量是指为变量指定一个明确的初始值。初始化变量有两种方式：一种是声明时直接赋值，一种是先声明、后赋

值。如下代码分别使用两种方式对变量进行了初始化。

char usersex='女';    // 直接赋值

或者

String username;    // 先声明
username ="琪琪";    // 后赋值

另外，多个同类型的变量可以同时定义或者初始化，但是多个变量中间要使用逗号分隔，声明结束时用分号分隔。

String username,address,phone,tel;    // 声明多个变量
int num1=12,num2=23,result=35;    // 声明并初始化多个变量

Java 中初始化变量时需要注意以下事项：

• 变量是类或者结构中的字段，如果没有显式地初始化，默认状态下创建变量并默认初始值为 0。
• 方法中的变量必须显式地初始化，否则在使用该变量时就会出错。

Java变量的作用域：静态变量、全局变量和局部变量

变量的作用域规定了变量所能使用的范围，只有在作用域范围内变量才能被使用。根据变量声明地点的不同，变量的作用域也不同。

根据作用域的不同，一般将变量分为不同的类型：成员变量和局部变量。下面对这几种变量进行详细说明。

成员变量

Java 的成员变量有两种，分别是全局变量和静态变量（类变量）。定义在方法体和语句块之外，不属于任何一个方法，作用域是整个类。

假设在一个类中声明了 4 个变量，下面编写一个测试类输出引起变量的值改变的示例代码。

变量声明代码如下所示：

public class DataClass {
    String name; // 成员变量、实例变量
    int age; // 成员变量、实例变量
    static final String website = "C语言中文网"; // 成员变量、静态变量(类变量)
    static String URL = "http://c.biancheng.net"; // 成员变量、静态变量(类变量)
}

测试类代码如下所示：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建类的对象
        DataClass dc = new DataClass();
        // 对象名.变量名调用实例变量（全局变量）
        System.out.println(dc.name);
        System.out.println(dc.age);
        // 对象名.变量名调用静态变量（类变量）
        System.out.println(dc.website);
        System.out.println(dc.URL);
        // 类名.变量名调用静态变量（类变量）
        System.out.println(DataClass.website);
        System.out.println(DataClass.URL);
    }
}

运行效果如下图 1 所示：
在本例的第一段代码中定义了 4 个成员变量，由输出结果可以看出，name 和 age 显示系统默认初始化的值，website

和 URL 显示初始化的值。且用 static final 修饰的变量必须赋予初始值。

局部变量

局部变量是指在方法或者方法代码块中定义的变量，其作用域是其所在的代码块。可分为以下三种：

• 方法参数变量（形参）：在整个方法内有效。
• 方法局部变量（方法内定义）： 从定义这个变量开始到方法结束这一段时间内有效。
• 代码块局部变量（代码块内定义）：从定义这个变量开始到代码块结束这一段时间内有效。

局部变量在使用前必须被程序员主动初始化值。

1）方法局部变量

声明两个局部变量并输出其值，其实现代码如下：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 7;
        if (5 > 3) {
            int s = 3; // 声明一个 int 类型的局部变量
            System.out.println("s=" + s);
            System.out.println("a=" + a);
        }
        System.out.println("a=" + a);
    }
}

上述实例中定义了 a 和 s 两个局部变星，其中 int 类型的 a 的作用域是整个 main() 方法，而 int 类型的变量 s 的作用域是 if 语句的代码块内，其执行结果如下图 所示：

如果在 if 方法外调用变量 s，则会报无法解析该变量的错误。

2）方法参数变量

作为方法参数声明的变量的作用域是整个方法。

声明一个方法参数变量，实现代码如下：

public class Test3 {
    public static void testFun(int n) {
        System.out.println("n=" + n);
    }
    public static void main(String[] args) {
        testFun(3);
    }
}

在上述实例中定义了一个 testFun() 方法，该方法中包含一个 int 类型的参数变量 n，其作用域是 testFun() 方法体内。

当调用方法时传递进了一个参数 3，因此其输出控制台的 n 值是 3。

3）代码块局部变量

代码块局部变量常用于 try catch 代码块中，成为异常处理参数变量。

异常处理参数变量的作用域是在异常处理块中，该变量是将异常处理参数传递给异常处理块，与方法参数变量类似。

声明一个异常处理语句，实现代码如下：

public class Test4 {
    public static void test() {
        try {
            System.out.println("Hello!Exception!");
        } catch (Exception e) { // 异常处理块，参数为 Exception 类型
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
}

在上述实例中定义了异常处理语句，异常处理块 catch 的参数为 Exception 类型的变量 e，作用域是整个 catch 块。