Java编程中的作用域规则详解

### Java 编程中的作用域规则详解 在 Java 编程里，作用域（Scope）是一个关键概念，它明确了在程序的哪些部分能够使用简单名称来引用已声明的实体。下面，我们会深入探讨 Java 中词法作用域（Lexical Scoping）的基础知识，以及作用域、遮蔽（Shadowing）和限定访问（Qualified Access）等相关内容。 #### 局部类的二进制名称 先来看一个有趣的例子： ```java public static void main(String[] args) { System.out.println(Widget.class); class Widget { } } ``` 当运行这个程序时，会输出 `class Test$Widget`，这其实是内部成员类的二进制名称。由于局部类 `Widget` 还未被声明，所以它不在当前作用域内。这里的 `Widget` 并非指辅助类。 #### 词法作用域的基础 在 Java 语言规范（JLS）里，作用域决定了简单名称何时能够被使用。每个引入名称的声明都有其作用域，也就是程序文本中可以使用简单名称引用该声明实体的部分。需要注意的是，是声明具有作用域，而非名称。虽然 JLS 提到声明有作用域，但有人更倾向于使用“实体”这个术语。 对于局部变量和参数而言，JLS 对作用域的定义存在一些问题。因为局部变量和参数并没有真正意义上的简单名称，所以不能依据使用它们的简单名称来定义作用域。实际上，局部变量和参数的作用域与它们的生命周期是一致的。不过，要注意不能认为作用域和局部变量或参数的生命周期之间存在因果关系，它们只是同时结束，但概念上有很大差异。其他实体在超出作用域后仍然可以存在。 有些编程语言的声明作用域是在运行时确定的，这种语言被称为动态作用域语言。而 Java 像 C 和 C++ 一样，是静态作用域语言，更常见的说法是词法作用域语言。 #### Java 中的作用域类型 Java 编程语言中有五种作用域，按照范围大小依次为： 1. 主机系统作用域（Host System Scope） 2. 包作用域（Package Scope） 3. 编译单元作用域（Compilation Unit Scope） 4. 类型作用域（Type Scope） 5. 块作用域（Block Scope，包含方法、构造函数和初始化块） 可以把这些作用域想象成向池塘扔石子所形成的同心圆，编译器从使用简单或部分限定名称的点开始，向外搜索具有相同名称的声明。 #### 不同实体的作用域 Java 编程中的实体有很多种，下面详细介绍它们的作用域： | 实体 | 主机系统作用域（任何可观察的编译单元） | 包作用域（属于同一包的任何编译单元） | 编译单元作用域 | 类或接口类型作用域 | 块作用域 | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | 包 | ✔ | | | | | | 包成员 | | ✔ | | | | | 导入类型 | | | ✔ | | | | 字段、方法和成员类型 | | | | ✔ | | | 局部类、局部变量和参数 | | | | | ✔ | 具体来说： - 可观察的包名可以在任何地方使用。 - 包成员的简单名称可