Lokale Variablen im Java Programm: Lebensdauer und Nutzung

Schlagwörter: Java Programmierung, Java Variablen

Warum ausgerechnet die Lebensdauer?

Alle Java Variablen, unterscheiden sich in folgenden Punkten:

• wo diese deklariert werden können,
• wie du diese aufrufen kannst,
• welchen Bereich diese abdecken,
• und Ihre Lebensdauer

Und eine lokale Java Variable hat eine relativ kurze Lebensdauer.

Schauen wir uns zuerst Klassen- und Instanzvariablen an.

Wo kannst du Variablen anlegen und deklarieren?

Diese beiden Variablentypen kannst du in jeder Klasse, im Klassenrumpf deklarieren.

Was bedeutet das jetzt für Dich?
Du kannst eine Klassen- oder Instanzvariable nicht in einer Methode oder in einem Konstruktor deklarieren.

Sobald du eine Variable in einer Methode oder einem Konstruktor anlegst, ist diese lokal.

Das bedeutet auch, dass jedes Objekt, jede erzeugte Variable innerhalb der main-Methode lokal ist.

Was heißt das jetzt?
Der Name sagt es. Lokal bedeutet örtlich gebunden.
Die Variable existiert außerhalb der Methode bzw. außerhalb des Konstruktors nicht mehr.

Aber dabei richtet sich das ganze Konzept eigentlich nicht an Methoden oder Konstruktoren aus.
Es richtet sich an den Codeblöcken aus.

Denn eine Methode beginnt mit einer öffnenden Klammer und endet mit einer schließenden.
Und genau dazwischen spielt sich das Leben von lokalen Variablen ab.

Jede lokale Java Variable muss einen Wert haben.

Ohne diesen kann sie nicht existieren.

Das bedeutet für dich.
Du musst dieser Variablen immer einen Wert zuweisen.
Ohne diesen bekommst du eine Fehlermeldung.

Du kannst den Wert innerhalb des Codeblockes aber jederzeit überschreiben.

Lokale Java Variablen leben innerhalb einer Hierarchie.

Wenn du mehrere Codeblöcke hast, kannst du mehrere gleiche Variablen anlegen.

Ein Beispiel wäre eine bedingte Anweisung.

Hier hast du verschiedene Blöcke (if Block und else Block).

Wenn du jetzt eine lokale Variable außerhalb des Blockes deklarierst, lebt diese auch im if Block.
Und natürlich auch im else Block.

Ganz logisch, denn diese Variable lebt innerhalb des Methodenblockes.

public class LokaleVariable {
 
 static void bestimmeLebensdauer() {
 int lebensDauer = 1;// lokale Variable wird erstellt
 if (lebensDauer>0) {
 System.out.println("Die Lebensdaauer beträgt "+lebensDauer);
 }
 else {
 System.out.println("Die Lebensdauer ist kleiner null. Sie beträgt "+lebensDauer);
 }
 
 } //lokale Variable wird zerstört
 
 public static void main(String[] args) {
 bestimmeLebensdauer();
}
}

Wenn du aber diese Variable innerhalb des if Blockes deklarierst.
Ja dann wird sie am Ende des Blockes zerstört.

Du kannst somit diese Java Variable außerhalb des Blockes nicht nutzen.

public class LokaleVariable {
 
 static void bestimmeLebensdauer() {
 int lebensDauer = -1;// lokale Variable lebensDauer wird erstellt
 if (lebensDauer>0) {
 int lebensVerlaengerung=20;// lokale Variable lebensVerlaengerung wird erstellt
 System.out.println("Die Lebensdauer beträgt "+lebensDauer+lebensVerlaengerung);
 }// lokale Variable lebensVerlaengerung wird zerstört
 else {
 System.out.println("Die Lebensdauer ist kleiner null. Sie beträgt "+lebensDauer+lebensVerlaengerung);
 }
 
 } //lokale Variable lebensDauer wird zerstört
 
 public static void main(String[] args) {
 bestimmeLebensdauer();
}
}

Du siehst, dass du die lokale Variable „lebensVerlaengerung“ im else-Block nicht nutzen kannst.

Lokale Java Variablen befinden sich auch in der Parameterliste.

Egal ob im Konstruktor oder in einer Methode.
Sobald eine Parameterliste existiert und dieser werden Argumente übergeben, sind diese immer lokal.

Das bedeutet:
Du übergibst beim Aufruf der Methode oder des Konstruktors ein Argument.
Innerhalb des Rumpfes existiert dieses Argument als lokale Variable.

Außerhalb des Rumpfes ist diese nicht verfügbar.

Wozu brauchst du lokale Variablen. Wieso erst anlegen und dann zerstören?

Es geht um Speicherplatz.

Eine Instanzvariable existiert solange, bis das Objekt zerstört wird.
Eine Klassenvariable existiert über die komplette Laufzeit des Programmes.

Und da kommt schon ein bisschen Speicherplatz zusammen.

Und dann gibt es doch noch Variablen für spezielle Nebenrechnung.
Du kannst dir das als eine Art Schmierblatt vorstellen.

Und sollen diese alle ewig existieren?
Nein. Es ist doch eigentlich ganz gut, wenn Variablen nachdem diese nicht mehr gebraucht werden, zerstört werden.

Und genau für diese Nebenrechnungen innerhalb von Methoden brauchst du diese Variablen.

Jetzt ist dieses Konzept eigentlich richtig cool, aber….

Lokale Variablen haben einen langen Schatten.

Denn lokale Variablen überschatten Instanz- und Klassenvariablen.

Das Prinzip oder Phänomen nennt sich Shadowing.

Was passiert hier mysteriöses?
Angenommen du deklarierst eine Instanzvariable „geschwindigkeit“.

Und jetzt schreibst du eine Methode „beschleunige“.

Und in dieser Methode möchtest du mit dieser Instanzvariablen arbeiten.
Dann kannst du diese Variable ganz normal nutzen.

public class LokaleVariable {
 int geschwindigkeit;
 
 void beschleunige(){
 geschwindigkeit=geschwindigkeit+15;//Instanzvariable wird erhöht
 System.out.println(geschwindigkeit);
 }
 
 public static void main(String[] args) {
 LokaleVariable lokal =new LokaleVariable();//Objekt lokal wird erstellt
 lokal.beschleunige();//Gibt die neue Geschwindigkeiit des Objektes zurück
}
}

Was allerdings viele Anfänger häufig tun, ist das….

public class LokaleVariable {
 int geschwindigkeit;
 
 void beschleunige(){
 int geschwindigkeit=0;//neue lokale Variable geschwindigkeit wird erstellt
geschwindigkeit=geschwindigkeit+15;//Zugriff auf die lokale Variable
 System.out.println(geschwindigkeit);//Konsolenausgabe der lokalen Variable
 }
 
 public static void main(String[] args) {
 LokaleVariable lokal =new LokaleVariable();//Objekt lokal wird erstellt
 lokal.beschleunige();//Gibt die Geschwindigkeit der lokalen Variablen zurück 
 System.out.println(lokal.geschwindigkeit);//der Wert der Instanzvariablen
}
}

Sie deklarieren eine neue lokale Variable und nennen diese „geschwindigkeit“.
Und eigentlich hoffen sie, auf die Instanzvariable zuzugreifen.

Aber dies passiert eben nicht.

Es existiert jetzt innerhalb der Methode eine neue Variable mit dem gleichen Namen.

Da diese lediglich lokal ist, meckert Java auch nicht.
Aber wenn du jetzt etwas mit dieser Variablen anstellst, solltest du stets wissen, dass du lediglich die lokale Variable ansprichst.

Und außerhalb dieser Methode ist sie zerstört.

Zusammenfassung:

• Lokale Variablen existieren nur innerhalb des Codeblockes, in welchem sie deklariert worden.
• Lokale Variablen müssen einen Wert zugewiesen bekommen.
• Eine Lokale Java Variable kann für Nebenrechnungen innerhalb von Methoden oder Konstruktoren genutzt werden.