成员变量和局部变量

本文参考自https://blog.csdn.net/YXXXYX/article/details/120126269

java变量分类

JVM中的主要内存空间

栈区

存放各种方法：静态方法、实例方法、构造方法等
存放局部变量

堆区

存放new出来的对象（对象的实例）

方法区

存放各个类
静态变量在此初始化

三大变量内存分配情况

成员变量与局部变量

成员变量是在类中定义的变量
局部变量是在方法里定义的变量

成员变量

成员变量包括静态变量与实例变量

静态变量：变量有static修饰，在类的准备阶段就存在了，生命周期一直到系统销毁这个类结束，静态变量的作用域与这个类的生存范围相同；
实例变量：没有static修饰，它从该类的实例被创建时就存在，直到系统销毁这个实例，实例变量的作用域与对应实例的生存范围相同；
静态变量访问方法：通过类名访问，不需要创建实例；
实例变量访问方法：通过实例访问，需要先new一个实例

public class MemoryShow {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        Person p2 = new Person();
        Person.name = "李四";
        System.out.println("姓名：" + Person.name);
        System.out.println("p1年龄：" + p1.age);
        System.out.println("p2年龄：" + p2.age);
    }
}
class Person {
    //静态变量
    static String name = "张三";
    //实例变量
    int age;
}

当程序第一次执行Person类时，系统先加载这个类，并初始化这个类，在类的准备阶段，系统就为该类的类变量分配内存空间并指定默认初始值（静态变量name也是在这个阶段完成了初始化）；

然后接下来系统就在堆内存中为Person类分配了一块内存区，且为age默认赋值为0；然后生成了Person对象，并通过引用变量p1指向该对象；

当再次执行Person类时，已经不需要再为Person类初始化了，所以直接生成了Person对象，通过p2指向它；

局部变量

局部变量中的三种不同形式：

形参： 在定义方法签名时定义的变量，形参的作用域在整个方法内有效
方法局部变量： 在方法体中定义的变量，作用域从定义该变量的地方生效，到该方法结束时失效
代码块局部变量： 在代码块中定义的变量，作用域从定义该变量的地方生效，到该代码块结束时失效

和成员变量不同的一点是：局部变量除了形参外，都需要显式初始化，就是指定一个初始值，否则无法访问；

局部变量在内存中的运行机制：

因为局部变量需要显式初始化，所以系统不会对它进行初始化，即系统并没有给局部变量分配内存空间，只有它赋值后，系统才会分配内存将该值放入其中；
因为局部变量不属于任何对象或者类，所以它存放在栈内存中，且栈内存的变量不需要系统垃圾回收，因为它们会随着方法或者代码块运行结束而结束；所以局部变量只保存基本类型或者对象的引用（引用变量），所以局部变量占用内存比较小；

java语法允许局部变量和成员变量重名，但是如果在一个方法里，局部变量会覆盖成员变量；如果想要在该方法里访问成员变量，就需要通过this引用（针对实例变量）或者类名（针对静态变量）作为调用者来限定访问成员；如下：

public class RepeatTest {
    // 静态变量（类变量）
    static String name = "张三";
    // 实例变量 
    int age = 18;
 
    public static void main(String[] args) {
        // 局部变量   和静态变量name = "张三"重名
        String name = "李四";

        // 因为静态变量name被这里的局部变量覆盖，所以输出为“李四”
        System.out.println("姓名：" + name);

        // 这时候如果想要调用静态变量可以使用类来调用
        //不能用this调用的原因是：main方法是静态方法
        System.out.println("姓名：" + RepeatTest.name);

        // 调用test方法
        new RepeatTest().test();
    }
    public void test() {
        // 局部变量   和实例变量age = 18重名
        int age = 666;
        // 因为实例变量name被这里的局部变量覆盖，所以输出为“666”
        System.out.println("年龄：" + age);
        // 这时候如果想要调用实例变量可以使用this调用
        System.out.println("年龄：" + this.age);
    }
}

变量使用

关于成员变量与局部变量的使用，以下面代码为例

public class ScopeTest01 {
    //静态变量（类成员变量）
    //再次强调一下这里为什么定义静态变量而不是实例变量
    //因为main方法是静态方法，不需要对象只通过类调用，而实例变量必须有对象才能调用
    static int i;
    public static void main(String[] args) {
        for (i = 0; i < 5; ++i) {
            System.out.println("Hello World!!!");
        }
    }
}


// 局部变量 生命周期与方法生命周期一致
public class ScopeTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        //局部变量
        int i;
        for (i = 0; i < 5; ++i) {
            System.out.println("Hello World!!!");
        }
    }
}

// 局部变量 生命周期为这个for循环代码块
public class ScopeTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 代码块局部变量
        for (int i = 0; i < 5; ++i) {
            System.out.println("Hello World!!!");
        }
    }
}