爲何要將局部變量的做用域最小化？

嗨，本篇文章來講說 Java 的一個小細節：爲何要將局部變量的做用域最小化？

明人不說暗話啊。這篇文章的靈感來源於《Effective Java》，這本書我買了有好長好長一段時間了，書頁都已經泛黃，烙下了時間的痕跡，但我仍然尚未把這本書讀完。說來慚愧啊。

爲何呢？總感受這本書的中文翻譯有點拙劣，讀起來煩悶枯燥。明明感受做者說得很是有道理，但就是提不起半點興致。

（說完這句話，總以爲有點對不住這本書的譯者，畢竟吐槽容易，分享難啊。）

爲何要說這些廢話呢，由於怕你們以爲這是不值一提的細節，但每每細節決定成敗啊。你們不妨換一種比較輕鬆的心態來讀一讀。反正我是不怎麼喜歡高談闊論的文章，讀完後每每只能感慨一句：「說得不錯啊」，但也僅此而已。

好了，來步入正題。

String [] strs = {"洛陽","牡丹","甲天下"};
List<String> list = Arrays.asList(strs);

Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String s = (String) iterator.next();
    System.out.println(s);
}

list.add("沉默王二");
Iterator<String> iterator1 = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String s = (String) iterator1.next();
    System.out.println(s);
}
複製代碼

你們用「肉眼」看完上面這段代碼後，會以爲有問題嗎？

若是不細心的話，好像真的很難發現「複製-粘貼」引起的這個問題：第二個 while 循環的條件中使用了以前的變量 iterator，而不是它應該使用的 iterator1（粘貼後遺漏了變量的修改）。這個問題將會致使代碼在運行的時候拋出 java.lang.UnsupportedOperationException 的錯誤。

說句實在話，在敲代碼的這十年來，沒少複製粘貼，沒少由於粘貼後變量沒有修改完全，而致使出現了各類意料以外的 bug。

假如把變量的做用域最小化的話，還真的可以減小這種由於「複製-粘貼」而致使出現的錯誤。好比說把 while 循環改形成 for 循環。

for (Iterator<String> iterator = list.iterator();iterator.hasNext();) {
    String s = (String) iterator.next();
    System.out.println(s);
}

list.add("沉默王二");
for (Iterator<String> iterator = list.iterator();iterator.hasNext();) {
    String s = (String) iterator.next();
    System.out.println(s);
}
複製代碼

第二個 for 循環使用了和第一個 for 循環如出一轍的代碼，連 iterator 這個變量也不須要修改了。

從另外一方面來看的話，for 循環比 while 循環更簡短，可讀性更好。for 循環還有另一種最經常使用的寫法，示例以下。

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}
複製代碼

但這種寫法仍有改進的地方，由於從字節碼的角度來看，每次循環都要調用一次 size() 方法。

2: iload_1
3: aload_0
4: getfield      #4 // Field list:Ljava/util/List;
7: invokeinterface #5, 1 // InterfaceMethod java/util/List.size:()I
12: if_icmpge     40
15: getstatic     #6 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
18: aload_0
19: getfield      #4 // Field list:Ljava/util/List;
22: iload_1
23: invokeinterface #7, 2 // InterfaceMethod java/util/List.get:(I)Ljava/lang/Object;
28: checkcast     #8 // class java/lang/String
31: invokevirtual #9 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
34: iinc          1, 1
37: goto          2
40: return
複製代碼

size() 方法雖然簡短，但也有消耗啊。都有什麼消耗呢？說幾個專業名詞你們感覺一下，好比說：建立棧幀、調用方法時保護現場、調用方法完畢後恢復現場。

（允許我尷尬一下，在寫這篇文章以前，我一直用的上面這種 for 循環格式。看來寫文章仍是可以督促本身進步啊。）

怎麼改進呢，看下面這種寫法（強烈推薦啊）。

for (int i = 0, n = list.size(); i < n; i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}
複製代碼

在 for 循環內部聲明兩個變量：i 和 n，n 用來保存 i 的極限值，這樣就減小了 size() 方法的調用次數（僅有一次了）。

再來看一段代碼。

String pre_name = "沉默";
String last_name = "王二";

System.out.println(pre_name);
System.out.println(last_name);
複製代碼

上面這段代碼看起來挺規整的，沒什麼問題，對吧？它沒有遵照約定——將局部變量的做用域最小化。

pre_name 變量的做用域結束的有點晚；last_name 變量的做用域開始的有點早。假如第一個 System.out.println() 出錯的話，last_name 的聲明就變得毫無心義了。

（這只是一個例子，變量的處理方法可能比 System.out.println() 複雜得多。）

好的寫法應該是下面這樣子。

String pre_name = "沉默";
System.out.println(pre_name);

String last_name = "王二";
System.out.println(last_name);
複製代碼

有人可能以爲這不是在吹毛求疵嗎？真不是的，變量就應該是在第一次使用它的時候聲明。不然的話，變量的做用域要麼開始的太早，要麼結束的太晚。

好了，這篇文章到此就結束了，很是的簡短，但講清楚了「爲何要將局部變量的做用域最小化」。

PS：噓，告訴你們一個好消息啊。關注「沉默王二」公衆號，後臺回覆關鍵字「666」便可獲取《Effective Java 中文第三版》（書本訂價 119 元 ）。