根據第2章可知，對象的狀态存儲在字段中：
2.1節已經介紹了字段的概念，但讀者仍可能會問：命名字段有什麼規則和約定 除了整型，是否還有其他資料類型？字段在聲明時是否必須初始化？如果字段沒有顯式初始化，該字段是否會被賦予一個預設值？本章将會詳細解答這些問題。但在此之前，先要明确一些技術差别。Java程式語言同時使用字段和變量。對于新的開發人員而言，這是造成概念混淆的主要原因，因為兩者經常看似指代同一個事物。Java程式語言定義了如下變量：
執行個體變量（非靜态字段）。就技術而言，對象将個體狀态存入非靜态字段，也就是不用關鍵字static聲明的字段。非靜态字段也稱為執行個體變量，因為對每個類執行個體（即對象）而言，它們的值都是唯一的。比如，一輛自行車的currentSpeed字段與另一輛自行車的currentSpeed字段無關。
類變量（靜态字段）。類變量是用static修飾符聲明的任意字段，這就告訴編譯器該變量隻存在一個副本，而不管它被執行個體化多少次。特定類型的自行車的檔數字段定義時要用static來聲明，因為該檔數會應用于所有的執行個體。代碼static int numGears=6;建立該靜态字段。此外，也可以添加關鍵字final表示該檔數永遠都不會變。
局部變量。與對象将狀态存入字段類似，方法也将臨時狀态存入局部變量。聲明局部變量的文法與聲明字段類似（例如int count=0;）。局部變量在聲明時沒有特殊的關鍵字，完全取決于變量的聲明位置，也就是說方法體内有效。是以，局部變量隻對聲明它的方法可見，類的其他部分不能通路該局部變量。
參數。在Bicycle類和“Hello World!”執行個體程式的main方法中我們已經見到過參數的例子。main方法的聲明形式是public static void main（String[] args）。其中，變量args是main方法的參數。最重要的一點是，參數總被歸為變量，而不是字段。這同樣适用于後續章節将要學習的其他支援參數的構造，如構造器和異常處理器。
即便如此，本章後續内容讨論字段和變量時仍采用下述标準進行區分。如果讨論的是一般的字段（不包括局部變量和參數），就采用術語字段。如果讨論适用于上述四種變量，就采用術語變量。如果上下文要求進行區分，就根據情況采用特定的術語（靜态字段、局部變量等）。有時也會使用術語成員（member）。類型的字段、方法和嵌入類型等都是它的成員。
程式語言都有自己的命名規則和約定，Java也不例外，其變量的命名有以下規則和約定：
變量名區分大小寫。變量名可以是任意合法的辨別符，如以字母、美元符号（$）或下劃線（_）開頭的無限長的Unicode字母和數字序列。但是，按約定通常采用字母開頭，而不是美元符号或下劃線。另外，按約定美元符号從來沒有使用過。盡管有些自動生成的變量名會包含美元符号，但命名變量時應該盡量避免。這些同樣适用于下劃線。雖然以下劃線開頭命名變量是合法的，但并不鼓勵采用該方法。變量命名時不支援空格。
确定首個字元之後，後續字元可以是字母、數字、美元符号或下劃線。當然也有一些約定或常識。命名變量時最好使用完整的單詞，而不是神秘的縮寫。這樣命名可以提高代碼的可讀性。大多數情況下，這樣做會提高代碼的自文檔化（self-documenting）程度。比如，字段名cadence、speed、gear比縮寫c、s、g更直覺。切記，變量名不能是關鍵字或保留字。
如果變量名隻包含一個單詞，就用小寫字母表示。如果包含兩個或兩個以上單詞，後續單詞的首字母要大寫，如gearRatio和currentGear。如果變量儲存的是常量值，如static final int NUM_GEARS=6，那麼變量名的每個字母都要大寫，而且後續單詞用下劃線分隔。按約定，其他情況都不用下劃線。
Java是靜态類型的程式語言，也就是說，所有變量在使用前必須先聲明。聲明的内容包括類型和名稱，如：
該聲明告訴程式存在一個字段gear，其資料為數字類型，初始值為1。變量的資料類型決定它可以包含的值以及該變量上可以執行的運算。除了整型（int）以外，Java程式語言還支援其他7種基本資料類型。基本資料類型由語言預定義并用保留關鍵字命名。基本資料類型的值之間不共享狀态。Java程式語言支援以下8種基本資料類型。
1）byte資料類型表示8位帶符号二進制補碼整數。其最小值為-128，最大值為127。當大型數組的記憶體存儲出問題時，byte資料類型可用于存儲記憶體。byte類型變量的範圍有限，可以作為一種文檔規範。是以，它也用于代替int類型以簡化代碼。
2）short資料類型表示16位帶符号二進制補碼整數。其最小值為-32?768，最大值為32?767。與byte類型一樣，short類型也可以用作大型數組記憶體存儲的應急方案。
3）int資料類型表示32位帶符号二進制補碼整數。其最小值為-231，最大值為231-1。在Java SE 8及更高版本中，可以使用int資料類型表示無符号32位整數，其最小值為0，最大值為232-1。Interger類也支援無符号32位整數。Interger類中增加了類似于compareUnsigned和divideUnsigned的靜态方法以支援無符号整數的算術運算。
4）long資料類型表示64位帶符号二進制補碼整數。其最小值為-263，最大值為263-1。在Java SE 8及更高版本中，可以使用long資料類型表示無符号64位長整型整數，其最小值為0，最大值為264-1。使用的值超出int資料類型支援的範圍時可使用該資料類型。Long類也包含類似于compareUnsigned和devideUnsigned的方法以支援無符号長整型數的算術運算。
5）float資料類型表示單精度32位IEEE 754浮點數。其值的分布範圍超出本書的讨論範疇，可參考Java語言規範（Java Language Specification）中的“浮點類型、格式和值”部分。與byte和short類型一樣，如果要在浮點型大型數組中存儲記憶體，可以采用該類型（而不用下面的double類型）。該類型不能用于表示精确的值，如貨币。要表示精确的值，可以使用java.math.BigDecimal類。第9章将會介紹BigDecimal和其他有用的類。
6）double資料類型表示雙精度64位IEEE 754浮點數。其值的分布範圍超出本書的讨論範疇，可參考Java語言規範中的“浮點類型、格式和值”部分。通常，該資料類型是小數的預設類型。如前所述，也不能用于表示貨币等精确值。
7）boolean資料類型隻有兩個可能值：true和false。它主要用于标記true或false條件。該資料類型表示1位資訊，但其“大小”并未精确定義。
8）char資料類型表示16位Unicode字元。其最小值為'u0000'（或0），最大值為'uffff'（或65 535）。
除了這8種基本資料類型外，Java程式語言還提供java.lang.String類支援字元串。将字元串加上雙引号會自動建立一個新的String對象，如String s="this is a string";。String對象是不可變的。也就是說，String對象一旦建立，其值就不能改變。就技術而言，String類不是基本資料類型。但考慮到Java對其提供特殊支援，你可能會認為它也是一種基本資料類型。String類的詳情參見第9章。
1.預設值
字段聲明時，不一定總要賦初值。編譯器會為那些已經聲明但未初始化的字段賦予一個預設值。預設值通常為0或null，這取決于資料類型。但是依賴預設值的做法是一種不好的程式設計習慣。表3-1總結了上述資料類型的預設值。
局部變量的處理方式略有不同，編譯器不會為未初始化的局部變量賦初值。如果局部變量在聲明時不能初始化，那麼使用該局部變量之前必須為其指派。通路未初始化的局部變量會導緻編譯時錯誤。
2.字
大家可能已經注意到，初始化基本類型的變量時不能使用關鍵字new。基本類型是内嵌在Java語言中的特殊資料類型，它們不需要用類來建立。字（或文字，literal）是用源代碼表示的固定值。字不需要計算，直接由代碼表示。下面給出為主類型變量指派字的例子：
（1）整型字
整型字如果以L或l結尾，就是long類型的；否則就是int類型的。建議使用大寫字母L，因為小寫字母l與數字1很難區分。
byte、short、int和long類型的整數值可以由int類型的字建立。超出int值範圍的long類型的值，可以由long類型的字建立。整型字可以由下述記數系統表示：
十進制。基數為10，數字由0到9的整數組成。這也是我們日常用的記數系統。
十六進制。基數為16，數字由0到9的整數和A到F的大寫字母組成。
二進制。基數為2，組成數字隻有0和1。
通常的程式設計中，十進制系統可能是人們唯一用過的記數系統。如果要用其他數制系統，要注意其文法的正确性，字首0x表示十六進制數，字首0b表示二進制數，例子如下。
（2）浮點字
浮點字是以字母F或f結尾的float類型的字，或是以字母D或d結尾的double類型的字。浮點字的表示方法有三種：用E或e表示科學記數标記，用F或f表示32位float類型的字，用D或d表示64位double類型的字（預設類型，通常省略）。
（3）字元字和字元串字
char和String類型的字可以包含任意Unicode（UTF-16）字元。如果編輯器和檔案系統支援，可以直接在編碼中使用這些字元。如果不支援，可以使用轉義字元，如用'u0108'表示?，用"Su00ED Seu00Flor"表示西班牙文Sí Senor。用單引号表示字元字，用雙引号表示字元串字。轉義序列也可以用在程式中的其他地方（如字段名），而不僅僅是字元字或字元串字。
Java程式語言也支援一些特殊的char和String類型的轉義序列：b（倒退）、t（跳格）、n（換行）、f（換頁）、r（回車）、"（雙引号）、'（單引号）和\（反斜杠）。
null是一個特殊的字，它可以用作任意引用類型的值。null可以指派給任意主類型外的其他變量。除了用于測試存在性外，null值很少有其他用處。是以，它通常用于标記某個對象是否可用。
最後還有一種特殊的類字（class literal），其表示形式為“類名.class”（如String.class）。這類字指表示類型本身的對象。
3.在數字文字中使用下劃線
數字文字中的數字之間可以使用任意多個下劃線（_）。這樣就可以對數字文字進行分組，進而提高代碼的可讀性。
例如，如果代碼中包含很多數字組成的數，就可以用下劃線将這些數字分成3個一組，其用法與逗号和空格一樣。
下面的例子給出了在數字文字中使用下劃線的其他方式：
下劃線隻能放在數字之間，不能放在下述位置：
數的開頭或末尾
浮點字中與小數點相鄰的位置
字尾F或L前面
要求是數字字元串的位置
下面例子說明數字文字中合法和不合法的下劃線放置位置（如黑體所示）。
數組是固定數目的單一資料類型值的容器對象。建立數組時要指定其長度。建立後，其長度就固定了。“Hello World!”執行個體程式的main方法中已經給出了一個數組執行個體。本小節詳細介紹數組。
數組中的每個項都稱作元素（element），每個元素都用數字索引（index）通路。如圖3-1所示，索引從0開始。是以第9個元素要通過索引8來通路。
下面的ArrayDemo程式建立了一個整型數組，存入值并将這些值顯示到标準輸出：
上述例子清晰地介紹了數組的文法。但真正編寫程式時，可能會用循環構造（looping construct）來疊代數組中的元素，而不是上例中為每個元素都寫一行代碼。循環構造（for、while、do-while）的内容将在3.4節中介紹。
1.聲明變量引用數組
上述程式用下面兩行代碼聲明數組anArray：
與其他類型的變量聲明一樣，數組聲明也包含兩個元件：數組類型和數組名。數組的類型寫作type[]，其中type是包含的元素的資料類型，方括号表示該變量儲存數組。這種寫法中沒有包含數組大小（這是方括号内為空的原因）。數組名可以是任意名稱，隻要它滿足3.1.1節讨論的命名規則和約定。與其他類型的變量一樣，該聲明不會建立數組，而隻是告訴編譯器該變量可用于儲存特定類型的數組。類似地，可以聲明其他資料類型的數組：
也可以将方括号寫在數組名後面：
但是，通常不建議采用這種聲明方式。方括号表示數組的類型，應該和類型标記符寫在一起。
2.建立、初始化和通路數組
建立數組的一個方法是使用new運算符。下述語句來自ArrayDemo程式，它配置設定了一個帶有10個整型元素記憶體空間的數組，并将該數組指派給anArray變量：
采用這種方式時，數組大小由花括号之間用逗号分隔的值的個數決定。
也可以用兩個或多個方括号聲明多元數組（multidimensional array），如String[][] names。其元素必須用相應的索引值來通路。
Java程式語言中，多元數組是元件也是數組的數組。這一點與C或Fortran語言中的數組不同。是以，每行的長度可以不同，如multiDimArrayDemo程式所示。
最後，可以使用内置的length屬性來擷取數組的大小。下述代碼會将數組大小顯示在标準輸出上：
3.複制數組
System類有arraycopy方法，可用于數組之間資料的高效複制：
兩個Object參數分别指定源數組和目标數組，三個int參數分别指定源數組的起始位置、目标數組的起始位置以及待複制的元素個數。
下述ArrayCopyDemo程式聲明char類型的數組，其元素構成單詞decaffeinated，并使用System (arraycopy)方法将該數組元件的子序列複制到第2個數組中：
4.?數組操作
數組是程式設計中重要且有用的概念。Java SE提供了一系列與數組相關的常用操作方法。例如，ArrayCopyDemo例子使用System類的arraycopy()方法，而不是手動将源數組中的元素依次存入目标數組。該過程在背景完成，開發人員隻需使用一行代碼調用該方法即可。
為友善起見，Java SE在java.util.Arrays類中提供了幾個數組操作方法（如複制、排序和查找等常見任務）。例如，可以使用java.util.Arrays類的copyOfRange()方法将前述ArrayCopyDemo方法修改為如下的ArrayCopyOfDemo方法。兩者的差別在于，使用copyOfRange()方法時，調用方法之前不需要建立目标數組，該方法會傳回目标數組。
顯然，該例子包含的代碼更少，但程式的輸出仍然一樣，也是caffein。
java.util.Arrays類也提供了其他一些有用的操作方法，例如：
binarySearch()——在數組中搜尋特定值，并傳回其位置索引。
equals()——對兩個數組進行比較，并确定兩者是否相等。
fill()——在數組的每個索引位置上填上指定值。
升序排序方法——Java SE 8引入兩種方法，一種是順序方法sort()，另一種是并發方法parallelSort()。多處理器系統中大數組的并發排序比順序排序要快。
Java程式語言同時采用術語字段和變量。執行個體變量（非靜态字段）對每個類的執行個體都是唯一的。類變量（靜态字段）是用static修飾符聲明的字段。不管類有多少個執行個體，都隻有一個類變量。局部變量表示方法内的臨時狀态。參數是為方法提供附加資訊的變量。局部變量和參數通常歸類為變量，而非字段。命名字段或變量時，應該（或必須）遵守一些命名規則和約定。
八種基本資料類型為byte、short、int、long、float、double、boolean和char。java.lang.String表示字元串。編譯器會為這些類型的字段指派一個預設值，但不會為局部變量指派預設值。字（文字）是固定值的源代碼表示。數組是固定數目的單一資料類型值的容器對象。建立數組時要指定其長度。建立後，數組長度就固定了。
問題
執行個體化變量又叫作 。
類變量又叫作 。
局部變量存儲臨時狀态，它在 内聲明。
方法體内聲明的變量叫 。
Java程式語言支援哪八種基本資料類型？
字元串由類 表示。
7. 是固定數目的單一資料類型值的容器對象。
練習
建立一個小程式，在其中定義一些字段。試着建立一些非法的字段名，看看編譯器會報哪種類型的錯誤。參考命名規則和約定。
在上題建立的程式中，試着不初始化一些字段并輸出它們的值。試着不初始化局部變量看看編譯器會報什麼錯。熟悉常見的編譯器錯誤有助于識别程式bug。
答案
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