Variáveis de Instância vs Estáticas

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de Java da Coddy — lição 15 de 87.

Até agora, cada campo que criamos pertence a um objeto específico. Cada BankAccount tem seu próprio balance, e cada Product tem seu próprio name. Estas são variáveis de instância - elas existem separadamente para cada instância de uma classe.

Mas e se você precisar de dados que sejam compartilhados entre todos os objetos? É aí que entram as variáveis estáticas (também chamadas de variáveis de classe). Uma variável estática pertence à própria classe, não a nenhum objeto em particular.

public class Student {
    private String name;           // Variável de instância - única por estudante
    private static int totalCount; // Variável estática - compartilhada por todos os estudantes
    
    public Student(String name) {
        this.name = name;
        totalCount++;  // Incrementa o contador compartilhado
    }
    
    public static int getTotalCount() {
        return totalCount;
    }
}

Quando você cria vários alunos, cada um tem seu próprio name, mas todos compartilham o mesmo totalCount:

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

Observe como acessamos a variável estática através do nome da classe (Student.getTotalCount()) em vez de através de um objeto. Isso enfatiza que os membros estáticos pertencem à classe, não às instâncias.

Use variáveis de instância para dados que variam entre objetos (como o nome de um aluno). Use variáveis estáticas para dados que devem ser compartilhados (como contar quantos objetos existem).

Desafio

Fácil

Vamos construir um sistema de inventário de Book que rastreia tanto os detalhes individuais dos livros quanto o número total de livros em toda a sua coleção usando variáveis de instância e estáticas.

Você criará dois arquivos para organizar seu código:

Book.java: Crie uma classe Book que rastreia informações individuais de livros e, ao mesmo tempo, mantém a contagem de todos os livros criados:
- Uma variável de instância title (String) - única para cada livro
- Uma variável de instância price (double) - única para cada livro
- Uma variável estática totalBooks (int) - compartilhada entre todos os objetos Book, rastreando quantos livros foram criados
- Um construtor que recebe o título e o preço, e incrementa a contagem total de livros
- Um getter getTitle() para o título
- Um getter getPrice() para o preço
- Um método estático getTotalBooks() que retorna o número total de livros criados
Main.java: Crie múltiplos objetos Book e demonstre como o contador estático rastreia todas as instâncias. Você receberá três títulos de livros e três preços como entradas. Após criar todos os três livros, imprima quatro linhas:
- O título e o preço de cada livro no formato: [title]: $[price] (preço formatado com 2 casas decimais)
- O número total de livros usando o método estático: Total books: [count]

Você receberá seis entradas na ordem: title1, price1, title2, price2, title3, price3.

Lembre-se de acessar o método estático através do nome da classe (Book.getTotalBooks()) em vez de uma instância de objeto. Para formatar preços, use String.format("%.2f", price).

Folha de consulta

Uma variável estática (também chamada de variável de classe) pertence à própria classe e é compartilhada entre todas as instâncias dessa classe, ao contrário das variáveis de instância, que são exclusivas de cada objeto.

Declare uma variável estática usando a palavra-chave static:

public class Student {
    private String name;           // Instance variable - unique per student
    private static int totalCount; // Static variable - shared by all students
    
    public Student(String name) {
        this.name = name;
        totalCount++;  // Increments the shared counter
    }
    
    public static int getTotalCount() {
        return totalCount;
    }
}

Acesse variáveis e métodos estáticos através do nome da classe, em vez de através de uma instância de objeto:

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

Use variáveis de instância para dados que variam entre objetos. Use variáveis estáticas para dados que devem ser compartilhados entre todas as instâncias.

Experimente você mesmo

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Ler as entradas para três livros
        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: Criar três objetos Book usando as entradas acima
        
        // TODO: Imprimir o título e o preço de cada livro no formato: [title]: $[price]
        // Use String.format("%.2f", price) para formatar o preço com 2 casas decimais
        
        // TODO: Imprimir o número total de livros usando o método estático
        // Formato: Total books: [count]
        // Lembre-se de acessar o método estático através do nome da classe: Book.getTotalBooks()
    }
}