实例变量与静态变量

本课属于 Coddy Java 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 15 课，共 87 课。

到目前为止，我们创建的每个字段都属于特定对象。每个 BankAccount 都有自己的 balance，每个 Product 都有自己的 name。这些是实例变量，它们在类的每个实例中分别存在。

但如果你需要在所有对象之间共享数据，该怎么办？这时就要用到静态变量（也称为类变量）。静态变量属于类本身，而不属于任何特定对象。

public class Student {
    private String name;           // 实例变量：每个学生各有一个
    private static int totalCount; // 静态变量：所有学生共享
    public Student(String name) {
        this.name = name;
        totalCount++;  // 将共享计数器加一
    }
    public static int getTotalCount() {
        return totalCount;
    }
}

创建多个学生时，每个学生都有自己的 name，但他们共享同一个 totalCount：

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

注意，我们通过类名（Student.getTotalCount()）而不是对象来访问静态变量。这强调了静态成员属于类，而不属于实例。

对于对象之间不同的数据（例如学生的姓名），使用实例变量。对于应该共享的数据（例如统计对象的数量），使用静态变量。

挑战

简单

让我们使用实例变量和静态变量来构建一个 Book 库存系统，跟踪每本书的详细信息，以及整个藏书的书籍总数。

你将创建两个文件来组织代码：

Book.java：创建一个 Book 类，用于跟踪每本书的信息，同时统计创建过的所有书籍：
- 实例变量 title（String），每本书各不相同
- 实例变量 price（double），每本书各不相同
- 静态变量 totalBooks（int），由所有 Book 对象共享，用于统计已创建的书籍数量
- 一个接收标题和价格的构造函数，并递增书籍总数
- 用于获取标题的 getter：getTitle()
- 用于获取价格的 getter：getPrice()
- 静态方法 getTotalBooks()，用于返回已创建的书籍总数
Main.java：创建多个 Book 对象，并演示静态计数器如何跟踪所有实例。你将收到三本书的标题和三个价格作为输入。创建完这三本书后，打印四行：
- 每本书的标题和价格，格式为：[title]: $[price]（价格格式化为小数点后 2 位）
- 使用静态方法输出书籍总数：Total books: [count]

你将依次收到六个输入：title1、price1、title2、price2、title3、price3。

记得通过类名 Book.getTotalBooks() 调用静态方法，而不是通过对象实例调用。格式化价格时，请使用 String.format("%.2f", price)。

亲手试试

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // 读取 3 本书的输入
        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: 使用上面的输入创建 3 个 Book 对象
        
        // TODO: 按以下格式输出每本书的书名和价格：[title]: $[price]
        // 使用 String.format("%.2f", price) 将价格格式化为保留 2 位小数
        
        // TODO: 使用静态方法输出书籍总数
        // 格式：Total books: [count]
        // 记得通过类名调用静态方法：Book.getTotalBooks()
    }
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

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命令模式适配器模式装饰器模式模板方法模式状态模式组合模式迭代器模式

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