【Java】成员变量和局部变量的区别

变量有作用范围的概念，并且根据作用范围的不同，变量还可以分为成员变量、局部变量等内容。

一、概念

我们知道，在 Java 中，变量是程序里最基本的存储单元，它由变量名、变量类型、作用域组成。从本质上来说，变量其实就是内存里的一小块存储区域，该区域只能存储声明变量时指定类型的数据。我们创建使用每个变量前，必须先声明，在内存中申请空间，然后对其进行初始化赋值，接着就可以通过变量名来访问和使用这块内存区域了。

进一步解释下，变量其实就是一个可以存储特定类型数据的容器。这个容器在内存中有自己的地址，为了方便的找到这个地址，我们可以给每个地址给个“名字”，这就是“变量名”。每个变量的数据类型都是固定不变的，但变量中对应数据的具体内容，却是可以改变的，所以“变量”指的就是内容可以改变的量。

二、命名规范

变量的命名需要遵循一定的规范，基本的规则和规范如下：

• Java 标识符由 字母（含英、中、日、俄等）、数字、下划线“_”和美元符号$组成，如 age、G7、_value、￥salary；
• 不能以数字开头，如 123abc；
• 严格区分大小写，如 class 与 Class 是不同的；
• 长度无限制（一般不要超过15个字符）；
• 不能是 Java 中的保留字和关键字。

Java 的变量名也是一种标识符，所以必须遵循以上这些规则！另外还有一些命名规范需要我们尽量遵守，比如：

• 变量名尽量要做到见名知意。在实际开发时尽量不要写a、b、c这种名称；
• 变量名的首字母要小写。如果名称由多个单词组成，第一个单词的首字母应小写，剩下的单词首字母应大写（驼峰式命名法），例如 xxxYyyZzz、numCounter。

三、作用范围

其实，除了以上的这些规则之外，我们在定义变量时还要考虑它的作用范围，或者说是作用域。

变量的作用范围，或者用作用域，是指一个变量的有效范围。有的变量在整个类中都是有效的，也有的变量只在方法内部有效，超过这个范围就无效了。如果我们在超出了作用域的地方引用这些变量，编译器就会报错。这就好比，不同的人有不同的权力，有的人权力比较大，可以在全世界发号施令。有的人权力比较小，只能在自己家里发号施令，这就是自己的“作用范围”或者“作用域”。

我们在定义变量时，要遵循作用域最小化的原则，尽量将变量定义在尽可能小的范围内，并且不要重复使用变量名。

四、变量分类

在 Java 中，我们可以根据变量的作用范围，将 Java 的变量分为两大类：

• 局部变量：局部变量只在定义它的方法或代码块内部有效，不能在其他的方法或代码块中使用。也就是说，局部变量只在一个方法或代码块的一对 { } 之间有效。局部变量定义的范围包括形参、方法内部、代码块内部。
• 成员变量：成员变量在整个类内部都有效，可以在当前类的任何方法中使用。根据是否带有 static 关键字，成员变量又分为静态变量（类变量）、实例变量（对象变量）。

五、局部变量

1、概念

局部变量是在定义形参、方法或代码块内部的变量，该变量只在当前方法、代码块中有效。

2、特点

局部变量具有如下特点：

• 局部变量声明在方法、构造方法或者代码块、形参中；
• 局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行时创建，当他们执行完成后，局部变量就会被销毁；
• 访问修饰符不能添加在局部变量上；
• 局部变量只在声明它的方法、构造方法或者代码块、形参中可见；
• 局部变量是在栈上分配内存的；
• 局部变量没有默认值，所以局部变量被声明后，必须经过初始化，才可以使用。

3、案例

在下面的案例中，给大家定义了几个局部变量供大家参考。

public class Demo01 {

    // args 也是一种局部变量，在 main() {} 方法的 {} 范围内有效
    public static void main(String[] args) {
        // 局部变量，在 main() {} 方法的 {} 范围内有效
        int a = 10;

        System.out.println("a=" + a);

    }

    public void showAge() {
        // i 也是一种局部变量，只在 for() {} 这对 {} 范围内有效
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("age=" + age);
        }
    }

}

六、成员变量

1、概念

所谓的成员变量，是指在类中（不是方法或其它代码块）直接定义的变量。根据是否带有 static 关键字，成员变量又分为静态变量（类变量）、实例变量（对象变量）。成员变量在整个类的内部都有效，可以在当前类的任何方法中使用。另外，如果成员变量不是被 private 修饰的，还可以在其他的类中引用。

2、实例变量

实例变量也被称为对象变量，是指在类中定义的非 static 变量。实例变量具有如下特点：

• 实例变量声明在一个类中，但在方法、构造方法和语句块的外面；
• 当一个对象被实例化之后，每个实例变量的值也就跟着确定了；
• 实例变量在对象创建时创建，在对象被销毁时销毁；
• 实例变量对于类中的方法、构造方法或者语句块都是可见的。一般情况下我们应该把实例变量设为私有，通过访问修饰符可以使实例变量对子类也可见；
• 实例变量具有默认值。数值型变量的默认值是0，布尔型变量的默认值是 false，引用类型变量的默认值是 null。变量的值可以在声明时指定，也可以在构造方法中指定。
• 实例变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其它类中，应该使用完全限定名：ObjectReference.VariableName。

3、静态变量

静态变量又被称为类变量，是被 static 修饰的、直接定义在类中（方法之外）的变量，它具有如下特点：

• 静态变量可以被 public、private、final 和 static 修饰；
• 静态变量在方法外面定义，但可以在静态语句块中初始化，且初始化后不可被改变；
• 静态变量与实例变量具有相似的可见性。但为了对类的使用者可见，大多数静态变量都声明为 public 类型；
• 静态变量的默认值和实例变量相似；
• 静态变量通过 ClassName.VariableName 的形式进行访问；
• 静态变量存储在静态存储区；
• 静态变量在第一次被访问时创建，在程序结束时销毁；
• 无论在一个类中创建了多少个对象，一个类都只拥有类变量的一份拷贝；
• 静态变量被声明为 public static final 类型时，变量名称一般建议使用大写字母。

4、权限修饰符

大家要注意，成员变量的作用域，是可以通过权限修饰符来进行修改的。也就是说，我们可以给一个成员变量不同的修饰符，赋予该变量不同的权限。比如，我么可以给一个人身上赋予不同的“角色标签”，就可以改变这个人的“权力大小”。在 Java 中，有如下 4 种权限修饰符：

修饰符	类内部	同一个包	不同包的其它子类	同一个工程
private	可以（继承是特例）
默认	可以	可以
protected	可以	可以	可以
public	可以	可以	可以	可以

private 私有的修饰符：可以修饰成员变量、成员方法、构造方法，但不能修饰类（内部类除外）。被 private 修饰的成员只能在被修饰的本类中访问，在其它类中不能调用。一般被 private 修饰的成员变量，是通过公开的 set 和 get 方法向外界提供访问方式。

default 默认的修饰符：不用写任何关键字，它可以修饰类、成员变量、成员方法、构造方法。变量被默认权限修饰后，只能被本类以及同一个包下的其它类访问。

protected 受保护的修饰符：可以修饰成员变量、成员方法、构造方法，但不能修饰类（内部类除外）。成员变量被 protected 修饰后，可以在同一类内部，和同一包中的其它类访问。如果不同包中的类想要访问被 protected 修饰的成员，这个类必须是其子类。

public 公开的修饰符：是权限最大的修饰符，可以修饰类、成员变量、成员方法、构造方法。成员变量被 public 修饰后，可以在任何一个类中任意使用，不管是否是同一个包。

5、案例

在下面的案例中，定义了 2 个成员变量供大家参考：

public class Demo01 {
    // 实例变量、对象变量，在当前的 Demo01 类内部有效
    private int age = 18;

    // 静态变量、类变量，因为是 public 公开的，在当前 Demo01 类内部，及其他类中都可以使用
    public static String msg = "hello,你好";

    public static void main(String[] args) {
        // 注意：在 static 静态方法中不能引用非静态变量
        System.out.println("msg=" + msg);
    }

}

七、总结

1、相同点：

• 定义变量的格式相同：数据类型    变量名   =    变量值；
• 先声明，后使用；
• 变量都有其对应的作用域。

2、不同点：

• 在类中声明的位置不用

        成员变量（属性）：直接定义在类的一对 { } 内，方法外面。又称之为字段（Field），不要称之为属性（错误）

        局部变量：除了成员变量，其它都是局部变量，具体存在于下面三个地方：方法内、方法的形参、代码块中（一对花括号）

• 关于权限修饰符（作用域）的不同

        成员变量（属性）：可以在声明属性时，指明其权限，使用权限修饰符。常用的权限修饰符：private、public、缺省、protected。目前，大家声明成员变量（属性）时，都是用缺省就可以了。

        局部变量：不可以使用权限修饰符。

• 默认初始化值得情况

变量的初始化表示在内存中开辟存储空间，只有初始化之后，才能使用。

        成员变量（属性）：类的属性，根据其类型，都有默认初始化值。

        局部变量：没有默认初始化值。意味着，我们在调用局部变量之前，一定要手动显式赋值。特别的，形参在调用时，我们赋值即可。

• 变量的生命周期

变量的生命周期，表示变量在内存能存活多久。

        成员变量（属性）：加载到堆空间中（非 static），随着对象的销毁而销毁

        局部变量：加载到栈空间中，随着所定义方法的调用结束而销毁

局部变量存储在方法中，每次调用方法都会在栈空间开辟一块内存空间 -- 栈帧，方法调用结束，栈帧就被销毁了，内存中的存储的变量数据也销毁了。

八、参考文档

Java中局部变量和成员变量的区别详解