使用变量

我们在用编程解决问题的时候，绝大多数时刻不会仅仅是在屏幕上打印一句如“Hello World!”这样的话，或者是打印一个整数10，一个字符，一个小数。

相反，更多时候是在跟数据打交道，我们会使用数据，会操作数据、更改数据。比如每分钟定时使用最新的人民币兑美元汇率来计算总资产，可能会将部分数据的中间计算结果保存起来备用，类似的例子很多，这个时候我们编写代码可能就会使用到变量。

在程序中，对变量最直观的理解就是将其看作一个指向特定内存单元的标签。通过这个“标签”可以告知电脑需要其分配一定的内存用来存储数据，也可以通过这些标签来直接使用存储在内存单元里面的数据。关于变量的形象理解，就是将其看作一个个快递柜。当快递员需要存放快递时，他们就申请特定大小的柜子；类比，在编写代码时如果我们需要存放数据，我们就声明特定类型的变量。

和上一节教程一样，推荐大家创建一个新Java工程，不妨将其命名为“Variables-Demo”。接下来仍然是一边学习新概念，一边动手编写代码的这样一种学习方式。假设现在需要声明一个变量用来记录每天的出勤人数，可以像这样编写代码，

int students;

这行代码由两部分组成，最前面的单词“int”是Java中的类型标识符，表示常规整数类型。单词int也是Java这门编程语言的保留关键词。第二部分是我们给这个变量取的名字，可以将其类比于快递柜上的标签，通过这个名字可以直接来操作某个特定的内存单元。

当程序执行这行代码时，它会告知电脑在内存中分配一定的内存空间(这里是32个比特位)，用来存储一个整数。如果这时需要使用这个变量来存储今天的出勤人数35，可以这样编写代码，

students = 35;

这里我们将整数35赋值给变量students。与大家常规意义上理解的等于号“=”不同，在Java里面这个符号表示赋值操作，因此这行代码表示将等于号右边的整数35赋值给左边的变量students，而不是表示“students = 35”这样一个等式。

程序在执行这行代码时，会告知电脑将数字35写入前面为变量students所分配的内存空间里面。我们可以使用println()来打印这个变量，

System.out.println(students)

运行这行代码时，我们的屏幕上会显式

这里println()的用法与我们前面打印“Hello World!”这句话，以及打印一个整数、一个浮点数的用法都不一样，这里用来打印一个变量。这行代码并没有在屏幕上显式“students”这个单词，而是打印出来了被保存在变量students背后的内存空间里面的整数35。在编程术语中，类似于整数35这样的常常叫做变量的值，有时候也直接简称值。比如Java程序员会这样说，“students的值为35”。

我们在使用变量前，必须为其赋予一个初始值，这个过程也叫做初始化一个变量，或者变量初始化。在没有特别说明的时候，初始化一个变量与变量初始化表示同一个意思，只是前者表示一个动作。

如果像这样编写代码

int students;
System.out.println(students);

很多Java编程软件会进行提示，比如IntelliJ IDEA会在println()所在的代码行里面对students进行标红，提示我们这个变量在使用前还没有被初始化。

此外，在Java中，声明一个变量以及对变量进行初始化可以同时进行，比如像下面这样编写代码，

int students = 35;

变量在第一次被赋予一个初始值后，如果有需要，我们可以更改变量的值。

students = 40;
System.out.println(students);

运行上面这段代码，我们的屏幕上会显式

这里我们第二次通过赋值操作，将另外一个整数40赋值给变量students。因此现在变量students的值变成了40。

如果在编写代码时，我们确定某个变量在被初始化后，不会再更改变量的值，这个时候可以使用Java里面的final关键词进行标识。

final double rate = 0.015;

上面这段代码在同一行里面同时声明了变量rate，以及进行变量初始化。这里的单词“double”也是类型标识符，表示双精度浮点类型。

也可以分两行代码完成这个过程，比如这样，

final double rate;
rate = 0.015;

无论采用哪种方式，一旦对这个被final关键词标识的变量进行第一次初始化后，就不能再次通过赋值操作更改变量的值，否则程序会出错。

使用同样的语法，我们可以很容易地声明其他类型的变量。如果想要声明一个变量用来保存一年中的某个月，可以这样编写代码

byte month = 12;

这里的单词“byte”也是Java的保留关键词，用来标识字节类型的整数。因为我们知道一年只有12个月，用字节类型表示最合适。大家还记得字节类型的整数可以表示-128到127这个范围的所有整数吗？

相反，如果想要声明一个变量保存一年当中的某一天，可以这样编写代码

short day = 365;

如果需要声明长整型变量，可以这样编写代码

long persons = 3000000000L;

这里前面的类型标识符“long”表示长整型，也是Java的保留关键词。对于单精度浮点型变量的声明，我们可以使用类型标识符“float”。

float speed = 120.56F;

这行代码声明了一个单精度浮点类型的变量speed，用来保存某个物体当前的时速。

对于字符类型和布尔类型，我们可以像这样编写代码，

char flag = '#';
boolean done = true;

在这里，单词“char”和“boolean”分别是字符类型和布尔类型的标识符，它们也是Java的保留关键词。

因此，声明一个变量的基本语法结构如下，

类型标识符 变量名称 = 变量初始值;

以下是本节教程的完整代码

public class VariablesDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // int students;
        // students = 35;
        // System.out.println(students);

        // int students;
        // System.out.println(students);

        int students = 35;
        System.out.println(students);

        students = 40;
        System.out.println(students);

        // final double rate = 0.015;

        final double rate;
        rate = 0.015;

        // 错误用法
        // rate = 0.025;

        byte month = 12;
        short day = 365;
        long persons = 3000000000L;  // 30亿

        float speed = 120.56F;

        char flag = '#';
        boolean done = true;
    }
}

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