Java学习之旅第二季-5：成员变量与局部变量-优快云博客

5.1 成员变量与局部变量概述

根据声明变量的位置，变量可分为成员变量与局部变量。

成员变量其实就是声明在类中的属性，除此之外的位置声明的变量都是局部变量，包括：方法参数、方法体，条件语句、循环语句等位置。

下面的代码片段中，我声明了若干变量，除了第2行的num1，其它都是局部变量：

public class Variable {
    public int num1;                        // 成员变量,默认初始值是 0

    public void method1() {
        int num2;                           // 局部变量，没有默认初始值
        int num3 = 10;                      // 局部变量，初始值为10
        if (num3 > 0) {
            int num4 = 0;                   // 局部变量，初始值为0
            num4++;
            for (int i = 0; i < 10; i++) {   // 局部变量，初始值为 0
                int num5 = 0;                // 局部变量，初始值为0
                num5 += i;
            }
        }
    }
}

成员变量的特点：

有初始默认值
可被类中其他代码访问

局部变量的特点：

没有默认初始值，赋值之前不能访问

5.2 作用域

作用域（Scope）有时称为可见性(Visibility)，是指变量能够被直接访问的代码范围。

变量的作用域取决于它是成员变量还是局部变量：

成员变量：类中的成员都可以访问，但是要注意static方法/代码块不能直接访问实例变量(属性)
局部变量：只能在其所在范围或其嵌套范围中访问

比如下面的代码片段：

public class Scope {
    public int i = 0;

    public void method1() {
        i++;
        System.out.println(i);
    }
}

上面的代码中第2行声明的变量就是成员变量，它的作用于比较大，能被本类中的方法所访问，就在第5行，对i及象奴了自增，接着输出到控制台。

如果是局部变量，其作用域就要注意

public void method2() {
    int i = 1;                      // i是局部变量
    for (int j = 0; j < 5; j++) {   // j是局部变量
        System.out.println(i);
    }
}

上面的代码中第2行声明的变量i就是局部变量，它的作用域是它所在的整个方法和其中更小的作用域，此处是for循环。所以在在for循环的循环体中可以直接使用变量 i。

在声明变量时，成员变量不能重复声明同名的变量，但可以声明与成员变量同名的局部变量，且不能与其同范围或嵌套范围的局部变量同名。另外局部变量前的修饰符有一些限制，比如：不能使用static关键字修饰，不能使用访问控制修饰符修饰。而成员变量则没有这些限制。

public class Variable {
    public int num1;    
    public void method2() {
        int num1 = 10;
        num1++;
    }
}

上面代码中方法中的局部变量 num1 与类的成员变量 num1 同名了，但这是允许的，那么在方法中使用时，优先使用方法内声明的局部变量。

但是下面的代码片段就不允许：

public void method3() {
    int num1 = 10;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        int num1 = 1;          // 重复声明变量
    }
}

在方法体内声明的变量是局部变量，看起来和for语句中声明的局部变量不相关，但是它们是嵌套的作用域，这在Java中是不允许的。

5.3 局部类型推断

Java 10引入了一个称之为类型推导/推断（Type Inference）的特性用于局部变量的声明

语法说明：

var 变量名 = 值;

需要注意的是，使用 var 很一些注意的点：

var只能用于局部变量的声明（方法体和代码块中）
var进行变量声明的同时进行初始化，不能初始化为null
var变量的数据类型是编译时通过右边的值推导出来的，不能改变；编译之后即被替换为确定的数据类型
var不能推导数组中元素的类型，也不能接收数组初始化表达式、
var不能用于方法返回值类型的声明
var不是关键字，是保留类型名，允许使用它作为变量或方法名

示例代码如下：

var i = 0;
var s = "Hello Laotan!";
var dog = new Dog();
var var = 10;

下面的写法会有语法错误：

var i;
var o = null;
var[] nums=new int[]{1,2,3};
var nums2={1,2,3};

var的使用建议

声明变量时类型名较长，使用 var 提高可读性，比如：

ClassWithLongName c = new ClassWithLongName();
var  c = new ClassWithLongName();

上面第1行代码中的变量类型是ClassWithLongName类，它的名称较长，通过使用 var 可以改写为第2行的写法，可以看出代码更简单。

声明的变量较多，可以对齐变量名，比如要声明的多个变量，它们的数据类型不相同，比如：

int num = 1;
String name = "老谭";
String[] cities = new String[ ]{"成都", "北京"};
User user = new User( );

这样的写法导致的结果就是变量名没有对齐，可读性差一点，如果改为下面的形式就很整齐：

var num = 1;
var name = "老谭";
var cities = new String[ ]{"成都", "北京"};
var user = new User( );

我个人认为这种新语法的使用取决于自己的偏好，如果觉得var声明的变量不够直观，完全可以使用常规的变量声明语法。

5.4 小结

本小节介绍了Java中成员变量与局部变量的区别，重点分析了它们的作用域及使用规则。成员变量声明在类中，具有默认初始值且作用域覆盖整个类；局部变量声明在方法或代码块中，无默认值且作用域受限。文章还讲解了Java 10引入的局部类型推断(var)特性，说明了其使用场景和限制条件，并提供了变量声明的优化建议。变量作用域规则和合理使用var可以提高代码可读性和整洁性。