3.1 常量和变量
量是用来传递数据的介质，有着十分重要的作用。Java语言中的量既可以是变化的，也可以是固定不变的。根据是否可变，可以将Java中的量分为变量和常量。在接下来的内容中，将详细讲解Java语言中变量和常量的基本知识。
知识点讲解：
3.1.1 常量
永远不变的量就是常量，常量的值不会随着时间的变化而发生改变，在程序中通常用来表示某一固定值的字符或字符串。在Java程序中，我们经常会用大写字母来表示常量名，具体格式如下。
final double PI=value;
在上述代码中，PI是常量的名称，value是常量的值。
实例3-1
定义几个Java常量
源码路径：daima\3\ding.java
实例文件ding.java的主要实现代码如下所示。
public class ding {
//下面开始定义各种数据类型的常量
public final double PI = 3.1415926;
public final int Aa = 24;
public final int Bb = 36;
public final int Cc = 48;
public final int Dd = 60;
public final String Str1="hello";
public final String Str2="aa";
public final String Str3="bb";
public final String Str4="cc";
public final String Str5="dd";
public final String Str6="ee";
public final String Str7="ff";
public final String Str8="gg";
public final String Str9="hh";
public final String Str10="ii";
public final Boolean Mm=true;
public final Boolean Nn=false;
}
拓展范例及视频二维码
范例3-1-01：定义并操作常量
源码路径：演练范例\3-1-01\
范例3-1-02：输出错误信息和调试信息
源码路径：演练范例\3-1-02\
在上述代码中，我们分别定义了不同类型的常量，既有double类型，也有int类型；既有String类型，也有Boolean类型。
在Java中，常量也称为直接量，直接量是指在程序中通过源代码直接指定的值，例如在int a=5这行代码中，我们为变量a分配的初始值5就是一个直接量。
并不是所有数据类型都可以指定给直接量，能指定直接量的通常只有3种类型—基本类型、字符串类型和null类型。具体来说，Java支持如下8种数据类型的直接量。
❑ int类型的直接量：在程序中直接给出的整型数值，可分为十进制、八进制和十六进制3种，其中八进制需要以0开头，十六进制需要以0x或0X开头。例如123、012（对应十进制的10）、0x12（对应十进制的18）等。
❑ long类型的直接量：整数数值在后面添加l（字母）或L后就变成了long类型的直接量，例如3L、0x12L（对应十进制的18L）。
❑ float类型的直接量：浮点数在后面添加f或F就成了float类型的直接量，浮点数既可以是标准小数形式，也可以是科学记数法形式。例如5.34F、3.14E5f。
❑ double类型的直接量：直接给出标准小数形式或科学记数法形式的浮点数就是double类型的直接量。例如5.34、3.14E5。
❑ boolean类型的直接量：这种类型的直接量只有两个——true和false。
❑ char类型的直接量：char类型的直接量有3种形式，分别是用单引号括起的字符、转义字符以及用Unicode值表示的字符。例如’a'、'\n’和’\u0061'。
❑ String类型的直接量：用双引号括起来的字符序列就是String类型的直接量。
❑ null类型的直接量：这种类型的直接量只有一个——null。
在上面的8种类型中，null类型是一种特殊类型，只有一个直接量null，而且这个直接量可以赋给任何引用类型的变量，用于表示这个引用类型的变量中保存的地址为空，即还未指向任何有效对象。
注意：有关数据类型的详细知识，将在本章后面的内容中进行讲解。
3.1.2 变量
在Java程序中，变量是指在程序运行过程中其值会随时发生变化的量。在声明变量时必须为其分配一种类型，在程序运行过程中，变量的内存空间中的值是发生变化的，这个内存空间就是变量的实体。为了操作方便，给这个内存空间取了个名字，称为变量名。因为内存空间中的值就是变量值，所以即使申请了内存空间，变量也不一定有值。要让变量有值，就必须先放入一个值。在申请变量的时候，无论是什么样的数据类型，它们都会有默认值，例如int数据变量的默认值是“0”,char数据变量的默认值是null,byte数据变量的默认值是“0”。
在Java程序中，声明变量的基本格式与声明常量有所不同，具体格式如下所示。
typeSpencifier varName=value;
❑ typeSpencifier：可以是Java语言中所有合法的数据类型，这和常量是一样的。
❑ varName：变量名，变量和常量的最大区别在于value的值可有可无，而且还可以对其进行动态初始化。
Java中的变量分为局部变量和全局变量两种，具体说明如下所示。
1．局部变量
顾名思义，局部变量就是在一个方法块或一个函数内起作用，超出这个范围，局部变量将没有任何作用。由此可以看出，变量在程序中是随时可以改变的，随时都在传递着数据。
实例3-2
用变量计算三角形、正方形和长方形的面积
源码路径：daima\3\PassTest.java
实例文件PassTest.java的主要实现代码如下所示。
public static void main(String args[]){
//计算三角形面积
① int a3=12, b3=34; //赋值a3和b3
② int s3=a3*b3/2; //面积公式
//输出结果
③ System.out.println("三角形的面积为"+s3);
//计算正方形面积
④ double a1=12.2; //赋值a1
⑤ double s1=a1*a1; //面积公式
//输出结果
⑥ System.out.println("正方形的面积为"+s1);
//计算长方形面积
⑦ double a2=388.1, b2=332.3; //赋值a2和b2
⑧ double s2=a2*b2; //面积公式
⑨ System.out.println("长方形的面积为"+s2); //输出结果
}
拓展范例及视频二维码
范例3-2-01：计算长方形和三角形的面积
源码路径：演练范例\3-2-01\
范例3-2-02：从控制台接收输入字符
源码路径：演练范例\3-2-02\
行①②定义两个int类型变量a3和b3并赋值，设置变量s3的值是a3乘以b3，然后除以2。
行③⑥⑨分别使用println()函数输出变量s3、s1和s2的值。
行④⑤分别定义两个double类型的变量a1和s1，设置a1的初始值是12.2，设置s1的值是a1的平方。
行⑦分别定义两个double类型的变量a2和b2，设置a2的初始值是388.1，设置b2的初始值是332.3。
行⑧定义一个double类型的变量s2，并设置其初始值是a2乘以b2。
执行后的结果如图3-1所示。
图3-1 执行结果
2．全局变量
明白局部变量后就不难理解全局变量了，其实全局变量就是作用区域比局部变量的作用区域更大的变量，能在整个程序内起作用。
实例3-3
输出设置的变量值
源码路径：daima\3\Quan.java
实例文件Quan.java的主要实现代码如下所示。
public class Quan {
//下面分别定义变量x、y、z、z1、a、b、c、d、e
byte x;
short y; //定义变量y
int z; //定义变量z
int z1; //定义变量z1
long a; //定义变量a
float b; //定义变量b
double c; //定义变量c
char d; //定义变量d
boolean e; //定义变量e
//下面设置z1的值， 并分别输出x、y、z、a、b、c、d、e的值
public static void main(String[] args){
int z1=111; //给z1赋值
System.out.println("打印数据z="+z1);
//下面开始分别输出数据
Quan m=new Quan(); //定义对象m
System.out.println("打印数据x="+m.x);
System.out.println("打印数据y="+m.y);
System.out.println("打印数据z="+m.z);
System.out.println("打印数据a="+m.a);
System.out.println("打印数据b="+m.b);
System.out.println("打印数据c="+m.c);
System.out.println("打印数据d="+m.d);
System.out.println("打印数据e="+m.e);
}
}
拓展范例及视频二维码
范例3-3-01：演示局部变量的影响
源码路径：演练范例\3-3-01\
范例3-3-02：重定向输出流以实现程序日志
源码路径：演练范例\3-3-02\
在上述实例代码中，全局变量将对整个程序产生作用，但是在局部可以随时更改全局变量的值。在上面的程序里，定义了全局变量z1；在局部对这个变量重新赋值，这个变量的值将会发生改变。运行上面的程序，在这里定义了byte变量“x”、short变量y、int变量z和z1、float变量b、double变量c、char变量d、Boolean变量e，它们都未赋予初始值，但是在执行的时候它们都有了值。这说明不管什么类型的变量，都有默认值。如果未给变量定义初始值，系统将赋予默认值，执行后的结果如图3-2所示。
图3-2 执行结果
在面对变量的作用域问题时，一定要确保知道变量要先定义，然后才能使用，但也不是说，变量定义后的语句一直都能使用前面定义的变量。我们可以用大括号将多条语句包裹起来形成一条复合语句，变量只能在定义它的复合语句中使用。例如在下面的演示代码中，前面定义变量x的值是12，而在后面的嵌套中又想重新对变量x进行定义并赋值，这在Java语言中是不允许的。
源码路径：daima\3\TestScope.java
public class TestScope{
public static void main(String[] args) {
int x = 12; //{
int q = 96; // x和q都可用
int x = 3; //错误的定义， Java中不允许有这种嵌套定义，因为前面已经定义了变量x
System.out.println("x is "+x);
System.out.println("q is "+q);
//}
q = x;
System.out.println("x is "+x);
}
}
要想解决上述问题，只需要删除重复的对变量x的赋值定义，然后删除嵌套的大括号即可。例如下面的代码就是正确的：
public class TestScope{
public static void main(String[] args) {
int x = 12;
int q = 96; // x和q都可用
System.out.println("x is "+x);
System.out.println("q is "+q);
q = x;
System.out.println("x is "+x);
}
}