Java 變數類型詳解：區域、實例、類別變數與宣告初始化規則

Java 變數使用前必須宣告。基本語法：

type identifier [= value] [, identifier [= value] ...];

宣告範例

int a, b, c;
int d = 3, e = 4, f = 5;
byte z = 22;
String s = "runoob";
double pi = 3.14159;
char x = 'x';

三大變數類型

區域變數

• 宣告於方法、建構子、區塊 ({}) 內。
• 隨區塊進入建立，退出銷毀。
• 無預設值，使用前必須顯式初始化，否則編譯錯誤。
• 不可使用存取修飾符。
• 僅在宣告區塊內可見。

範例 1：正確初始化

public void pupAge() {
    int age = 0; // 初始化
    age = age + 7;
    System.out.println("小狗年齡: " + age); // 7
}

範例 2：未初始化導致編譯錯誤

public void pupAge() {
    int age; // 未初始化
    age = age + 7; // 編譯錯誤: variable might not have been initialized
}

實例變數

• 屬於物件，每個實例擁有獨立副本。
• 物件建立 (new) 時建立，物件被 GC 回收時銷毀。
• 有預設值：數值 0、布林 false、引用 null。
• 可用存取修飾符控制可見性 (建議 private + getter/setter)。
• 靜態方法中需透過物件引用存取：obj.field。

範例：Employee 類別

public class Employee {
    public String name;      // 公開 (不建議)
    private double salary;   // 封裝
    public Employee(String n) { name = n; }
    public void setSalary(double s) { salary = s; }
    public void printEmp() {
        System.out.println("名字: " + name);
        System.out.println("薪水: " + salary);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Employee e = new Employee("RUNOOB");
        e.setSalary(1000);
        e.printEmp();
    }
}
// 輸出：名字: RUNOOB / 薪水: 1000.0

類別變數 (靜態變數)

• static 關鍵字宣告，屬於類別，全類別共享單一副本。
• 程式啟動時建立，結束時銷毀。
• 常與 final 合用定義常量：public static final String DEPT = "開發";
• 透過 ClassName.var 存取 (也可用物件引用，但不推薦)。
• 命名慣例：常量全大寫底線；非常量遵循駝峰式。

範例

public class Employee {
    private static double salary;
    public static final String DEPARTMENT = "開發人員";
    public static void main(String[] args) {
        salary = 10000;
        System.out.println(DEPARTMENT + "平均薪資: " + salary);
    }
}
// 輸出：開發人員平均薪資: 10000.0
// 外部存取：Employee.DEPARTMENT

變數命名規範

• 以字母、_、$ 開頭，可含數字，不可為關鍵字。
• 駝峰式： 區域/實例/類別變數 lowerCamelCase (如 myList)。
• 常量： UPPER_SNAKE_CASE (如 MAX_SIZE)。
• 避免： 單字元 (除迴圈計數器)、拼音、中英混雜。

常見誤區與避坑

1. 區域變數未初始化： 編譯直接報錯，良性攔截。
2. 靜態方法存取非靜態成員： 編譯錯誤，需建立實例。
3. final 參考型別變數： 引用不可變，但物件內容可修改 (final List list = new ArrayList(); list.add(1); // OK)。
4. 遮蔽： 區域變數同名會遮蔽實例/類別變數，用 this.field / Class.field 澄清。
5. 預設值依賴： 實例/類別變數有預設值，但明確初始化更清晰，避免邏輯漏洞。

理解變數類型與生命週期，是撰寫正確、高效、可維護 Java 程式的基石。