المتغيرات الخاصة بالكائن مقابل المتغيرات الساكنة

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Java على Coddy — الدرس 15 من 87.

حتى الآن، كل حقل قمنا بإنشائه ينتمي إلى كائن محدد. كل BankAccount لديه balance خاص به، وكل Product لديه name خاص به. هذه هي instance variables - فهي توجد بشكل منفصل لكل نسخة من الفئة (class).

ولكن ماذا لو كنت بحاجة إلى بيانات مشتركة بين جميع الكائنات؟ هنا يأتي دور المتغيرات الساكنة (static variables) (والتي تسمى أيضاً متغيرات الفئة). ينتمي المتغير الساكن إلى الفئة نفسها، وليس إلى أي كائن معين.

public class Student {
    private String name;           // متغير مثيل - فريد لكل طالب
    private static int totalCount; // متغير ثابت (static) - مشترك بين جميع الطلاب
    
    public Student(String name) {
        this.name = name;
        totalCount++;  // يزيد العداد المشترك
    }
    
    public static int getTotalCount() {
        return totalCount;
    }
}

عندما تقوم بإنشاء عدة طلاب، يكون لكل منهم name الخاص به، ولكنهم جميعاً يتشاركون في نفس الـ totalCount:

Student s1 = new Student("Alice");
Student s2 = new Student("Bob");
System.out.println(Student.getTotalCount());  // المخرجات: 2

لاحظ كيف نصل إلى المتغير الساكن (static variable) من خلال اسم الفئة (Student.getTotalCount()) بدلاً من الوصول إليه من خلال كائن. هذا يؤكد أن الأعضاء الساكنة (static members) تنتمي إلى الفئة، وليس إلى النسخ (instances).

استخدم متغيرات النسخة (instance variables) للبيانات التي تختلف بين الكائنات (مثل اسم الطالب). استخدم المتغيرات الساكنة (static variables) للبيانات التي يجب مشاركتها (مثل عدّ عدد الكائنات الموجودة).

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام مخزون Book يتتبع تفاصيل الكتب الفردية والعدد الإجمالي للكتب في مجموعتك بالكامل باستخدام متغيرات النسخة (instance variables) والمتغيرات الساكنة (static variables).

ستقوم بإنشاء ملفين لتنظيم الكود الخاص بك:

Book.java: أنشئ فئة Book تتتبع معلومات الكتاب الفردي مع الاحتفاظ أيضاً بعدد جميع الكتب التي تم إنشاؤها على الإطلاق:
- متغير نسخة title (String) - فريد لكل كتاب
- متغير نسخة price (double) - فريد لكل كتاب
- متغير ساكن totalBooks (int) - مشترك بين جميع كائنات Book، يتتبع عدد الكتب التي تم إنشاؤها
- منشئ (constructor) يأخذ العنوان والسعر، ويقوم بزيادة إجمالي عدد الكتب
- دالة جلب getTitle() للعنوان
- دالة جلب getPrice() للسعر
- دالة ساكنة getTotalBooks() تعيد العدد الإجمالي للكتب التي تم إنشاؤها
Main.java: أنشئ عدة كائنات Book ووضح كيف يتتبع العداد الساكن جميع النسخ. ستتلقى ثلاثة عناوين كتب وثلاثة أسعار كمدخلات. بعد إنشاء الكتب الثلاثة، اطبع أربعة أسطر:
- عنوان وسعر كل كتاب بالتنسيق: [title]: $[price] (يتم تنسيق السعر إلى منزلتين عشريتين)
- إجمالي عدد الكتب باستخدام الدالة الساكنة: Total books: [count]

ستتلقى ستة مدخلات بالترتيب: title1، price1، title2، price2، title3، price3.

تذكر الوصول إلى الدالة الساكنة من خلال اسم الفئة (Book.getTotalBooks()) بدلاً من الوصول إليها من خلال نسخة كائن. لتنسيق الأسعار، استخدم String.format("%.2f", price).

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // قراءة المدخلات لثلاثة كتب
        String title1 = scanner.nextLine();
        double price1 = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
        String title2 = scanner.nextLine();
        double price2 = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
        String title3 = scanner.nextLine();
        double price3 = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
        
        // TODO: إنشاء ثلاثة كائنات Book باستخدام المدخلات أعلاه
        
        // TODO: طباعة عنوان وسعر كل كتاب بالتنسيق التالي: [title]: $[price]
        // استخدم String.format("%.2f", price) لتنسيق السعر إلى منزلتين عشريتين
        
        // TODO: طباعة العدد الإجمالي للكتب باستخدام الـ static method
        // التنسيق: Total books: [count]
        // تذكر الوصول إلى الـ static method من خلال اسم الكلاس: Book.getTotalBooks()
    }
}