Variables
As you learned in the previous lesson, an object stores its state in fields.
int cadence = 0; int speed = 0; int gear = 1;
The What Is an Object? discussion introduced you to fields, but you probably have still a few questions, such as: What are the rules and conventions for naming a field? Besides int , what other data types are there? Do fields have to be initialized when they are declared? Are fields assigned a default value if they are not explicitly initialized? We’ll explore the answers to such questions in this lesson, but before we do, there are a few technical distinctions you must first become aware of. In the Java programming language, the terms «field» and «variable» are both used; this is a common source of confusion among new developers, since both often seem to refer to the same thing.
The Java programming language defines the following kinds of variables:
- Instance Variables (Non-Static Fields) Technically speaking, objects store their individual states in «non-static fields», that is, fields declared without the static keyword. Non-static fields are also known as instance variables because their values are unique to each instance of a class (to each object, in other words); the currentSpeed of one bicycle is independent from the currentSpeed of another.
- Class Variables (Static Fields) A class variable is any field declared with the static modifier; this tells the compiler that there is exactly one copy of this variable in existence, regardless of how many times the class has been instantiated. A field defining the number of gears for a particular kind of bicycle could be marked as static since conceptually the same number of gears will apply to all instances. The code static int numGears = 6; would create such a static field. Additionally, the keyword final could be added to indicate that the number of gears will never change.
- Local Variables Similar to how an object stores its state in fields, a method will often store its temporary state in local variables. The syntax for declaring a local variable is similar to declaring a field (for example, int count = 0; ). There is no special keyword designating a variable as local; that determination comes entirely from the location in which the variable is declared which is between the opening and closing braces of a method. As such, local variables are only visible to the methods in which they are declared; they are not accessible from the rest of the class.
- Parameters You’ve already seen examples of parameters, both in the Bicycle class and in the main method of the «Hello World!» application. Recall that the signature for the main method is public static void main(String[] args) . Here, the args variable is the parameter to this method. The important thing to remember is that parameters are always classified as «variables» not «fields». This applies to other parameter-accepting constructs as well (such as constructors and exception handlers) that you’ll learn about later in the tutorial.
Having said that, the remainder of this tutorial uses the following general guidelines when discussing fields and variables. If we are talking about «fields in general» (excluding local variables and parameters), we may simply say «fields». If the discussion applies to «all of the above», we may simply say «variables». If the context calls for a distinction, we will use specific terms (static field, local variables, etc.) as appropriate. You may also occasionally see the term «member» used as well. A type’s fields, methods, and nested types are collectively called its members.
Naming
- Variable names are case-sensitive. A variable’s name can be any legal identifier an unlimited-length sequence of Unicode letters and digits, beginning with a letter, the dollar sign » $ «, or the underscore character » _ «. The convention, however, is to always begin your variable names with a letter, not » $ » or » _ «. Additionally, the dollar sign character, by convention, is never used at all. You may find some situations where auto-generated names will contain the dollar sign, but your variable names should always avoid using it. A similar convention exists for the underscore character; while it’s technically legal to begin your variable’s name with » _ «, this practice is discouraged. White space is not permitted.
- Subsequent characters may be letters, digits, dollar signs, or underscore characters. Conventions (and common sense) apply to this rule as well. When choosing a name for your variables, use full words instead of cryptic abbreviations. Doing so will make your code easier to read and understand. In many cases it will also make your code self-documenting; fields named cadence , speed , and gear , for example, are much more intuitive than abbreviated versions, such as s , c , and g . Also keep in mind that the name you choose must not be a keyword or reserved word.
- If the name you choose consists of only one word, spell that word in all lowercase letters. If it consists of more than one word, capitalize the first letter of each subsequent word. The names gearRatio and currentGear are prime examples of this convention. If your variable stores a constant value, such as static final int NUM_GEARS = 6 , the convention changes slightly, capitalizing every letter and separating subsequent words with the underscore character. By convention, the underscore character is never used elsewhere.
Переменные в Java и константы
Для понимания языка Java, очень важно понимать его синтаксис. Один из его ключевых, фундаментальных кирпичиков — это переменные.
Что такое переменная в Java
Переменная в Java — это контейнер, в котором может храниться некоторое значение данных для дальнейшего использования в программе. По сути переменная — это минимальная неделимая единица Java-приложения. Переменные в Java бывают двух видов: предназначенные для для маленьких данных (примитивные переменные) и для более сложных, тяжёлых (ссылочные переменные). Сегодня мы рассмотрим первый случай, когда переменные хранят именно само значение данных. Такие переменные называют примитивными.
Объявление переменных в Java
Разберем, что мы видим: int — тип переменной, описывающий целые числа, находящиеся в промежутке -2147483648 до 2147483647 x — имя переменной (нам же нужно их отличать между собой, верно?) = знак присваивания какой-то переменной, какого-то значения 9 — её непосредственной значение ; конец данной команды А теперь соберём всё вместе: мы задаём, что переменная типа int , с именем x имеет значение 9 . Данный пример имеет сокращенную форму записи, полная выглядит так:
В первой строке мы видим объявление переменной с присвоением ей имени, то есть этим мы говорим JVM выделить место под переменную int (4 байта) и задать ей имя x . Во второй мы задаём ей значение 9 . До этого у нее было значение, установленное по умолчанию, а именно — 0 . Стоит сказать пару слов об именовании переменных. Как правило они пишутся в нижнем верблюжьем стиле. То есть, например, если у нас есть переменная, описывающая количество людей (count of people), подходящее для неё имя будет:
В этом названии первое слово начинается со строчной (маленькой) буквы, а каждое следующее — с заглавной (большой). Это делается для удобства чтения таких имен, так как обычно имена переменных состоят из более чем одного слова.
Переопределение переменных
Если мы однажды положили в переменную какое-то значение, это не значит, что во время выполнения программы переменная x всегда будет иметь значение 9 . Мы можем её перезаписать:
Всё почти так же, но мы уже не добавляем тип ( int ), ведь он прописан при объявлении переменной (объявлении о её существовании). Далее мы только ее переиспользуем, как к примеру здесь мы видим ее перезапись (задаём нашей переменной новое значение, затирая старое). Предположим, что у нас ещё появилась переменная:
И задав: x = y; Старое значение переменной x будет удалено, перезаписавшись копией значения y , а именно — 7 . Также можно задать значение какой-то другой переменной, увеличенное на нужное нам число:
Так как у нас переменная y была равна 7, в результате x будет равен 12. Более интересна возможность выполнить данные действия:
Что мы здесь видим? Переменной x задается значение, равное прошлому, увеличенному на 6, то есть это будет: 12 + 6 = 18. Эту же запись можно сократить, опустив x :
Виды переменных
Приложение в Java состоит из классов и объектов. Рассмотрим, какими бывают Java переменные:
- переменные объекта;
- локальные переменные;
- переменные класса.
В качестве класса-примера мы возьмем класс собаки с методом “лаять”:
Переменные объекта
Dog dog = new Dog(); dog.value; Переменные создаются лишь после того, как будет создан объект (то есть после создания объекта с помощью new ). В объекте внутренние переменные всегда видимы для всех методов, конструктора или чего-либо внутри этого же объекта. Как говорилось выше, у переменных объекта существуют значения по умолчанию. Для числа значение по умолчанию — равно 0, для логических (boolean) — false, для ссылок на объект — null.
Локальные переменные
Локальные переменные существуют только в вызванном блоке кода, при окончании которого они удаляются из памяти. Они видимы лишь в пределах объявленного метода, конструктора или блока. То есть использовать переменную, например, в другом методе нельзя. Модификаторы доступа нельзя использовать для локальных переменных. Какой в них смысл, если дальше границ метода переменную не видно? Данный вид переменных создается, когда метод (или конструктор, или блок) вызывается и уничтожается после завершения.
Переменные класса
Данный вид переменных ещё называют статическими. Они объявляются со словом-модификатором static , но за пределами метода, конструктора или блока.
Где Dog — это имя класса, к которому прикреплена переменная. Значение по умолчанию такое же, как и у переменных объекта. Для чисел по умолчанию это 0, для boolean — false; для ссылок на объект — null. Статическая переменная всегда одна, независимо от того, сколько объектов создано из класса, ведь она крепится только к классу. Переменные класса создаются при запуске программы и уничтожаются, когда выполнение программы завершено. Статические переменные в Java часто используются, когда объявляются как константы. О них поговорим подробнее.
Что такое константы в Java
Константа — это заданные, фиксированные значения, которые не должны меняться. А что такое константы в программировании? Это некоторое постоянное значение, которое известно до начала работы приложения, при этом оно задается в коде один раз. В Java константы — это переменные, обозначенные специальным словом — final :
Здесь мы получаем переменную, которую нельзя изменить после задания ей какого-либо значения. Дело в том, что константы гораздо проще, чем переменные. Они всегда однозначно определены и никогда не меняются. Немного выше мы говорили об именовании переменных, и нам стоит уделить внимание и особенностям именования констант. В константных переменных все слова пишутся БОЛЬШИМИ буквами, разделяемыми с помощью знака подчеркивания _ Например, нам нужна константа, описывающая максимальное значение для чего-либо:
Итак, подытожим: Переменная предоставляется нам как место хранения наших данных (или адрес места), что позволяет управлять приложением. У переменных примитивного типа есть определенный формат данных, размер, диапазон значений, которые могут храниться в памяти. Переменные можно разделять по местонахождению: переменные объекта, локальные, класса. Существует особый вид переменных — константы, которые могут быть глобальными, переменными. Их область видимости — вся программа.