Java变量的作用域：静态变量、全局变量和局部变量

变量的作用域规定了变量所能使用的范围，只有在作用域范围内变量才能被使用。根据变量声明地点的不同，变量的作用域也不同。

根据作用域的不同，一般将变量分为不同的类型：成员变量和局部变量。下面对这几种变量进行详细说明。

成员变量

Java 的成员变量有两种，分别是全局变量和静态变量（类变量）。定义在方法体和语句块之外，不属于任何一个方法，作用域是整个类。

假设在一个类中声明了 4 个变量，下面编写一个测试类输出引起变量的值改变的示例代码。

变量声明代码如下所示：

public class DataClass {
    String name; // 成员变量、实例变量
    int age; // 成员变量、实例变量

    static final String website = "城东书院"; // 成员变量、静态变量(类变量)
    static String URL = "http://www.cdsy.xyz"; // 成员变量、静态变量(类变量)
}

测试类代码如下所示：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建类的对象
        DataClass dc = new DataClass();
        // 对象名.变量名调用实例变量（全局变量）
        System.out.println(dc.name);
        System.out.println(dc.age);

        // 对象名.变量名调用静态变量（类变量）
        System.out.println(dc.website);
        System.out.println(dc.URL);

        // 类名.变量名调用静态变量（类变量）
        System.out.println(DataClass.website);
        System.out.println(DataClass.URL);
    }
}

运行效果如下图 1 所示：

图 1  运行结果

在本例的第一段代码中定义了 4 个成员变量，由输出结果可以看出，name 和 age 显示系统默认初始化的值，website 和 URL 显示初始化的值。且用 static final 修饰的变量必须赋予初始值。

局部变量

局部变量是指在方法或者方法代码块中定义的变量，其作用域是其所在的代码块。可分为以下三种：

• 方法参数变量（形参）：在整个方法内有效。
• 方法局部变量（方法内定义）： 从定义这个变量开始到方法结束这一段时间内有效。
• 代码块局部变量（代码块内定义）：从定义这个变量开始到代码块结束这一段时间内有效。

局部变量在使用前必须被程序员主动初始化值。

1）方法局部变量

声明两个局部变量并输出其值，其实现代码如下：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 7;
        if (5 > 3) {
            int s = 3; // 声明一个 int 类型的局部变量
            System.out.println("s=" + s);
            System.out.println("a=" + a);
        }
        System.out.println("a=" + a);
    }
}

上述实例中定义了 a 和 s 两个局部变星，其中 int 类型的 a 的作用域是整个 main() 方法，而 int 类型的变量 s 的作用域是 if 语句的代码块内，其执行结果如图 2 所示： 

图 2  运行结果

如果在 if 方法外调用变量 s，则会报无法解析该变量的错误。

2）方法参数变量

作为方法参数声明的变量的作用域是整个方法。

声明一个方法参数变量，实现代码如下：

public class Test3 {
    public static void testFun(int n) {
        System.out.println("n=" + n);
    }

    public static void main(String[] args) {
        testFun(3);
    }
}

在上述实例中定义了一个 testFun() 方法，该方法中包含一个 int 类型的参数变量 n，其作用域是 testFun() 方法体内。当调用方法时传递进了一个参数 3，因此其输出控制台的 n 值是 3。

3）代码块局部变量

代码块局部变量常用于 try catch 代码块中，成为异常处理参数变量。

异常处理参数变量的作用域是在异常处理块中，该变量是将异常处理参数传递给异常处理块，与方法参数变量类似。

声明一个异常处理语句，实现代码如下：

public class Test4 {
    public static void test() {
        try {
            System.out.println("Hello!Exception!");
        } catch (Exception e) { // 异常处理块，参数为 Exception 类型
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
}

在上述实例中定义了异常处理语句，异常处理块 catch 的参数为 Exception 类型的变量 e，作用域是整个 catch 块。