متغیر ها در جاوا

متغیر ها در جاوا برای ذخیره‌سازی مقادیر مختلف استفاده می‌شوند. هر متغیر در جاوا دارای یک نوع داده‌ خاص است و می‌توان در متغیر اندازه داده را نیز مشخص کرد. برای تعریف یک متغیر در جاوا می‌توان نوع داده آن و نام متغیر را مشخص کرد. در نهایت براساس قوانین برنامه‌نویسی جاوا امکان استفاده از متغیرها در بخش‌های مختلف برنامه وجود دارد. اگر تابه‌حال با متغیرهای جاوا کار نکرده باشید، اصلا نگران نباشید. در این مطلب کامل‌ترین آموزش مرتبط با این قابلیت در جاوا را در اختیار شما قرار خواهیم داد. 

تعریف متغیر ها و اهمیت آنها در برنامه نویسی

متغیرها داده‌های ارزشمند و ضروری را در این زبان نگهداری می‌کنند و می‌توان برای انواع داده این متغیرها را تعریف کرد. برای مثال، اگر داده شما از نوع عددی است، می‌توانید از int استفاده کنید. در کنار این موضوع، متغیر char برای ذخیره‌سازی کاراکتر و متغیر boolean برای نگهداری داده‌هایی از نوع باینری کاربردی هستند. 

جاوا یکی از بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی است و به همین دلیل به امکانات بسیاری در این بخش دسترسی دارید. شاید بتوان ۸ نوع متغیر در این زبان در بخش‌های مختلف برنامه تعریف کرد که شرایط را برای توسعه یک برنامه مدرن و ارتقا یافته فراهم خواهند کرد. 

قبل از مطالعه بخش‌های بعدی بهتر است کامپایلر جاوا را روی سیستم خود نصب کنید که در آینده به آن نیاز خواهیم داشت. همچنین، یک IDE نیز روی سیستم خود داشته باشید که در این آموزش ما از IntelliJ IDEA Community Edition استفاده کرده‌ایم. 

انواع متغیرها در جاوا

در جاوا متغیرهای متعددی وجود دارد که می‌توان از آن در بخش‌های مختلف برنامه استفاده کرد. در این بخش با مهم‌ترین این متغیرها در جاوا آشنا می‌شویم:

داده int 

این داده یکی از ساده‌ترین نوع داده‌ها در جاوا است که به صورت مستقیم در حافظه ذخیره خواهد شد. 

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       int a = 10;
       System.out.println(a);
   }
}

 

با اجرای این کد خروجی را به صورت زیر مشاهده می‌کنید:

 

 

داده byte 

داده نوع بایت یکی از کاربردی‌ترین داده‌ها در جاوا است. این داده محدوده -۱۲۸ تا ۱۲۷ دارد و به صورت زیر می‌توان از آن استفاده کرد:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       byte a = 10;
       System.out.println(a);
   }
}

 

این کد خروجی زیر را ارائه خواهد کرد:

 

 

داده short

داده short برای ذخیره کردن اعداد صحیح با اندازه کوچکتر از int به کار می‌رود:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       short a = 122;
      System.out.println(a);
   }
} 

 

خروجی این کد به صورت زیر است:

 

 

 

 

داده long

داده‌هایی که به صورت long هستند، در محدوده بسیار بزرگی قرار می‌گیرند. محدوده این داده ۸ بایت است که به صورت زیر می‌توان از آن استفاده کرد:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       long bigNumber = 10000000000L;
       System.out.println(bigNumber);
   }
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

داده float

داده‌های float به صورت اعداد اعشاری ذخیره خواهند شد و می‌توان با استفاده از آن‌ها داده‌هایی مانند ۵.۴ یا ۳.۲۲۲۱ را نگهداری کرد:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       float height = 5.75f;
       System.out.println(height);
   }
}

 

این کد خروجی زیر را چاپ خواهد کرد:

 

 

داده double

داده‌هایی که به صورت double ذخیره می‌شوند، دقت بالاتری نسبت به float دارند. این داده‌ها ۸ بایت را اشغال خواهند کرد:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       double weight = 65.5;
       System.out.println(weight);
   }
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

داده char

داده‌هایی در جاوا وجود دارند که به صورت کاراکتری هستند. از کیورد char می‌توانید برای ذخیره کردن این نوع دیتاها استفاده کنید:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       char grade = 'A';
       System.out.println(grade);
   }
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

داده boolean

با استفاده از boolean می‌توانید مقادیر منطقی را در جاوا به راحتی ذخیره‌سازی کنید. این مقدار می‌تواند false یا true باشد:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       boolean isJavaFun = true;
       System.out.println(isJavaFun);
   }
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

داده String

در صورتی که هدف شما ذخیره رشته‌ها در جاوا است، از کیورد String می‌توان برای این کار استفاده کرد:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       String name = "John";
       System.out.println(name);
   }
}

 

به صورت زیر خروجی این کد را در اختیار دارید:

 

 

داده Array

متغیر ها در جاوا به صورت آرایه‌ای نیز می‌توانند ذخیره شوند. یک آرایه شامل تعدادی از اعداد یا دیتاها است که به صورت زیر می‌توان آن را در حافظه ذخیره کرد:

 

import java.util.Arrays;
public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
       // استفاده از Arrays.toString() برای چاپ محتویات آرایه
       System.out.println(Arrays.toString(numbers));
   }
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

قوانین نام گذاری متغیر ها در جاوا

برای استفاده صحیح از متغیر ها در جاوا نیاز است تا به قوانین نام‌گذاری آن‌ها نیز دقت زیادی داشته باشیم. در ادامه با مهم‌ترین این قوانین آشنا خواهیم شد:

شروع با حروف 

یک متغیر را می‌توان با حروف کوچک شروع کرده و حتی برای آن مقدار اولیه نیز تعیین کرد. 

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       int age = 12;
       System.out.println(age);
   }
}

 

خروجی این کد پس از اجرا به صورت زیر است:

 

 

 

استفاده از کاراکتر های $ و _

شما می‌توانید با استفاده از دو کاراکتر $ و _ نیز یک متغیر را تعریف کنید. پس از تعریف متغیرها امکان چاپ آن در خروجی به راحتی فراهم است:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       int $amount = 100;
       int _amount = 200;
       System.out.println($amount);
       System.out.println(_amount);
   }
}

 

با اجرای این کد، خروجی زیر را در اختیار دارید:

 

 

استفاده از کاراکترها و اعداد با کلمات

یک قانون دیگر نیز برای استفاده از کاراکترها و اعداد وجود دارد. به این صورت، دست شما باز است تا متغیرهای بیشتر و قابل فهم‌تری را در جاوا تعریف کنید:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       int age1 = 10;
       int total_amount = 40;
       int $price$ = 200;
       System.out.println(age1);
       System.out.println(total_amount);
       System.out.println($price$);
   }
}

 

خروجی کد به صورت زیر است:

 

 

حروف کوچک و بزرگ 

دقت در این امر حائز اهمیت است که جاوا به بزرگ بودن و کوچک بودن حروف حساس است. این به آن معنی است که جاوا یک زبان Case-Sensitive است. برای درک بهتر این قابلیت می‌توانید به مثال زیر توجه داشته باشید:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       int age = 10;
       int Age = 14;
       System.out.println(age);
       System.out.println(Age);
   }
}

 

این کد خروجی را به صورت زیر در اختیار شما قرار می‌دهد:

 

 

داده ها در جاوا 

داده‌ها در جاوا به انواع مختلفی دسته‌بندی می‌شوند و می‌توان از داده‌های اولیه و مرجع استفاده کرد. هر یک از این دسته‌ها کاربرد خاصی در برنامه‌نویسی دارند که در این بخش در مورد آن‌ها اطلاعات بیشتری را به دست خواهیم آورد. 

داده‌های بایت به صورت ۸ بیتی هستند و با کیورد byte می‌توانید آن‌ها را تعریف کنید. نوع دیگر داده‌ها short هستند که از ۲ بایت تشکیل شده‌اند. همچنین، شما در زبان جاوا می‌توانید از داده‌های عددی یا کاراکتری یا حتی اعشاری هم در بخش‌های مختلف برنامه استفاده کنید. 

مقداردهی به متغیرها (Variable Initialization)

مقداردهی به متغیر ها در جاوا به روش‌های مختلفی انجام خواهد شد. این موضوع به معنی تخصیص یک مقدار اولیه به متغیر است که شاید عدد یا کاراکتر باشد. امکان مقداردهی ضمن تعریف یا مقداردهی بعد از تعریف وجود دارد.  

در بخش‌های قبل با مقداردهی حین تعریف آشنا شدیم اما در این قسمت با مقداردهی بعد از تعریف یک متغیر آشنا می‌شویم:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       int number; // تعریف متغیر
       number = 20; // مقداردهی بعد از تعریف
       String name;
       name = "Alice";
       System.out.println(number);
       System.out.println(name);
   }
}

 

خروجی زیر را با اجرای این کد در اختیار خواهید داشت:

 

 

قابلیت تغییر پذیری (Mutability) در متغیر ها در جاوا

دو مدل کلی برای متغیر ها در جاوا وجود دارد که امکان تعریف آن‌ها براساس شرایط وجود دارد. متغیرهایی که قابلیت تغییر دارند را می‌توان در شرایط مختلف عوض کرد. برای مثال، یک عدد را می‌توان با int تعریف کرده و در آینده مقدار اولیه آن را تغییر داد. 

در صورتی که هدف شما ثابت نگه داشتن یک مقدار اولیه است، می‌توانید از کیورد final در ابتدای آن استفاده کنید. 

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       final int number = 10;
       number = 10;
       System.out.println(number);
   }
}

 

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، امکان تغییر دادن عدد پس از تعریف اولیه وجود ندارد:

 

 

تبدیل نوع داده (Type Casting) در جاوا

تبدیل متغیر ها در جاوا نیز امکان‌پذیر است و این کار کمترین زمان را از شما خواهد گرفت. یک روش تبدیل متغیر ها در جاوا تبدیل ضمنی است که به صورت زیر می‌توان آن را انجام داد:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       int num = 10;
       double result = num; // تبدیل ضمنی از int به double
       System.out.println(result); // خروجی: ۱۰.۰
   }
}

 

خروجی کد به صورت زیر در ترمینال به چاپ خواهد رسید:

 

 

امکان تبدیل صریح در این زبان وجود دارد. در این روش نیاز دارید تا از کیورد مد نظر در ابتدای متغیر ها در جاوا استفاده کنید:

 

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       double num = 9.78;
       int result = (int) num; // تبدیل صریح از double به int
       System.out.println(result); // خروجی: ۹
   }
}

 

با اجرای این کد خروجی به صورت زیر چاپ خواهد شد:

 

 

نکات و بهترین شیوه ها برای استفاده از متغیر ها در جاوا

برای استفاده بهینه از متغیر ها در جاوا نیاز است تا بعضی از نکات را در حین توسعه کد رعایت کنیم. این روش‌ها کمک زیادی خواهند کرد تا بتوان عملکرد کد و خوانایی آن را تا حدود زیادی بهتر کرد. 

• نام متغیر: برای نامگذاری متغیر ها در جاوا باید به معنادار بودن نام آن دقت زیادی کنیم. این نامگذاری باید مشخص کند که یک متغیر قرار است برای چه منظوری در برنامه استفاده شود. 
• روش camelCase: در جاوا از camelCase برای نامگذاری متغیرها استفاده خواهد شد. برای مثال، یک متغیر که به صورت employeeAge است، با حرف کوچک e و حرف بزرگ A نامگذاری خواهد شد. 
• استفاده درست از final: با استفاده از کیورد final می‌توان متغیرهای ثابت را تعریف کرد و این کار باعث ثابت ماندن یک متغیر در آینده خواهد شد. در مواردی که نیاز است یک متغیر ثابت بماند، بهترین کار استفاده از این کیورد است. 
• استفاده از متغیر برای منظور خاص: هر متغیر در جاوا برای یک منظور و کاربرد خاص استفاده خواهد شد. بنابراین، از تغییر کاربرد متغیر در طول برنامه خودداری کنید چون این کار باعث سردرگمی و خطا می‌‌شود. 
• مقداردهی اولیه: تا حد امکان بهتر است در زمان تعریف متغیر ها در جاوا آن‌ها را مقداردهی کنید. به این صورت برنامه به صورت بهینه می‌تواند کار خود را انجام دهد. 

جمع بندی 

استفاده صحیح از متغیر ها در جاوا یک بخش ضروری از بهینه‌سازی عملکرد برنامه است. به این صورت می‌توانید کدهای فوق سریع و مطمئن توسعه دهید و از درست اجرا شدن آن اطمینان حاصل کنید. دقت در این امر حائز اهمیت است که جاوا یکی از پیشرفته‌ترین زبان‌ها از نظر تنوع متغیرها است و به همین دلیل مشکلی را در زمان توسعه کدها مشاهده نخواهید کرد.