Java的成员变量、局部变量（深入版，附总结）

前言

在《Java的构造函数与默认构造函数（深入版）》介绍Java对象初始化过程时，提到了实例变量。本文介绍Java中包括实例变量在内的几种变量，以及它们的作用域。（咳，本文结语有一个小总结哦~）

（若文章有不正之处，或难以理解的地方，请多多谅解，欢迎指正）

变量

初学Java时，我们一般会将变量分为成员变量和局部变量，类中方法外的变量是成员变量，类中方法内的变量是局部变量。举个栗子：

public class Test{  
     int a = 100;  
     public void test(){  
        int b = 200;  
     }  
}

结合《Java的构造函数与默认构造函数（深入版）》提到的对象创建的过程可以知道，成员变量在使用对象之前就加载好，而局部变量需要在类或对象调用方法时才会创建。

个人认为，这种分类方式有点粗糙，以下是比较详细的变量分类方式：

可能会有读者觉得，凭什么这么分呢？有没有依据？

有滴，按照作用域和加载顺序。

按作用域划分变量类型

成员变量

在这里，成员变量分为类变量和实例变量。类变量是类加载过程中的准备阶段就已经分配内存了，直至类被销毁，类变量的内存才会释放。而实例变量是在类的实例创建（创建对象）时存在直至实例被销毁。

访问类变量的方式有两种：类.类变量、实例.类变量。除了类本身可以对类变量进行修改外，类的实例也会对类变量进行修改，且其他实例也会看到变化。

访问实例变量的方式就只有一种：实例.实例变量。每个实例的实例变量都不对其他实例可见。

其实类变量和实例变量，有点像是《火影忍者》里面的影分身之术。类是本体，而实例是类的分身，实例变量随着实例同生共死，类变量随着类同生共死。而实例之间的实例变量也可以不同。

举个栗子：

public class Test {  
     public static void main(String[] args) {  
         Naruto naruto1 = new Naruto();  //鸣人影分身1  
         Naruto naruto2 = new Naruto();  //鸣人影分身2  
         naruto1.a += 5;  
         naruto1.b += 5;  
         naruto2.b += 10;  
         System.out.println(naruto2.a);  
         System.out.println(naruto1.b);  
         System.out.println(naruto2.b);  
     }  
}  
class Naruto {  //鸣人  
     static int a = 100;  
     int b = 200;  
}

运行结果为：

105  
205  
210

局部变量

局部变量在此分为形参、方法局部变量和代码块局部变量。形参是方法签名上的局部变量，当对象调用方法时传入了实参，但是传入方法的过程中会创建一个形参，作为值传递的副本。方法局部变量是在方法中创建变量。而代码块局部变量，即类中定义好的代码块。

而代码块局部变量中，类代码块和实例代码块的区别在于加载顺序。举个栗子：

public class Test {  
     {  
        System.out.println("我是实例代码块");  
     }  
     static{  
        System.out.println("我是类代码块");  
     }  
     public static void main(String\[\] args) {  
        new Test();  
     }  
}

运行结果为：

我是类代码块  
我是实例代码块

可以看到，类代码块在实例代码块被加载之前就已经加载了，原因与类变量和实例变量的区别相似，类代码块是在在类加载过程中就已经被加载了，而实例变量是在类加载之后、对象初始化过程中才加载。

咦，是不是要讲按加载顺序划分变量类型了？是的！不过在解释之前，请做下这道题，其输出结果是什么：

public class Test{  
     static int a = 100;  
     int b = 200;  
     {  
         int c = 400;  
         System.out.println(c);  
     }  
     static{  
         int d = 500;  
         System.out.println(d);  
     }  
     public void test(int f){  
         int e = 300;  
         System.out.println(e);  
         System.out.println(f);  
     }  
     public static void main(String[] args){  
         Test t = new Test();  
         System.out.println(a);  
         System.out.println(t.b);  
         t.test(600);  
     }  
}

运行结果为：

500  
400  
100  
200  
300  
600

通过上述对变量的介绍，可以得到答案。先看主函数有没有创建对象，有创建对象的话看对应类中代码块有没有输出语句，然后返回主函数，依次执行语句和访问方法。可以看出，这六个变量的加载顺序如下（至于为什么类变量和类代码块为什么写在一起，详情请看《Java的构造函数与默认构造函数（深入版）》）：

但是这六种变量为什么是这样的加载顺序？

按虚拟机加载顺序划分变量类型

小编大胆猜测各位看官没点击上面的链接（心情复杂.jpg）。为了下文更加容易理解，把那篇文章的结论之一放这儿：虚拟机是按类变量和类代码块在源码中的编写顺序来加载的，同理可得，实例变量和实例代码块也是按照源码中的编写顺序来加载的。

下文中，我们用类加载->创建对象->调用方法的顺序来介绍变量的加载顺序。

类加载

在《Java的继承（深入版）》中提到，在类加载过程中的准备阶段，会为static修饰的变量分配内存，而static修饰的代码块也是一样的，都是由invokespecial指令来对其进行调用。也就是说，类变量和类代码块在类加载过程就已经加载到内存中了。

创建对象

而实例变量和实例代码块是在创建对象后，进行对象初始化的时候才加载到内存中。

调用方法

在《“Java有值传递和引用传递”为什么错了？》有提到过在Java中只有值传递：

在调用有参函数的时候，虚拟机会将实参复制后，生成形参，实参和形参的值相同，但是内存地址不同，即形参相对于实参来说，只是另一个有着同样的值的变量。

所以在有参函数调用的过程中，形参先于方法局部变量被加载。

我们再来回顾这张图，这个过程不就是对象调用方法的这一过程的加载顺序吗？

结语

这篇文章里小编穿插了很多之前写过的文章，因为其实这些知识点都是相互穿插的，于是“点成线、线成面”这样形成一个体系，虽然这些文章里面多少有点虚拟机的内容，对于一些刚接触Java的读者可能超纲了（没事，收藏以后用得着的）。

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接下来是《Java基础——面向对象篇》的小总结：

什么是面向对象

面向对象与面向过程

面向对象的三大基本特征和五大基本原则

平台无关性

Java的平台无关性是怎么实现的？

不来了解下JVM支持的语言有哪些？

值传递

“Java有值传递和引用传递”为什么错了？

封装、继承、多态

Java的继承（深入版）

Java的多态（深入版）

Java的构造函数与默认构造函数（深入版）

以及本文《Java的成员变量、局部变量（深入版，附总结）》

参考资料：

java变量之成员变量和局部变量以及它们的运行机制

《深入理解Java虚拟机》