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如何定义全局List in Java

引言

在Java编程中，我们经常需要在多个类或方法中共享数据。全局变量是一种解决方案，它允许我们在程序的任何地方访问和修改数据。本文将介绍如何定义全局List，并解决一个实际问题。

问题描述

假设我们正在开发一个图书管理系统，其中包含图书馆的一些基本操作，如添加书籍、删除书籍和查找书籍。我们需要在不同的类中共享图书列表，以便可以在任何地方对图书进行操作。

解决方案

我们可以使用public static关键字来定义全局变量。在Java中，public表示该变量可以被其他类访问，static表示该变量在内存中只有一个副本，并且可以被所有对象共享。

首先，我们需要创建一个包含书籍信息的类Book。示例代码如下：

public class Book {
    private String title;
    private String author;

    public Book(String title, String author) {
        this.title = title;
        this.author = author;
    }

    // getters and setters
}

接下来，我们定义一个包含图书列表的类Library，并在其中定义一个全局的List变量。示例代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Library {
    public static List<Book> books = new ArrayList<>();

    public static void addBook(Book book) {
        books.add(book);
    }

    public static void removeBook(Book book) {
        books.remove(book);
    }

    public static void printBooks() {
        for (Book book : books) {
            System.out.println("Title: " + book.getTitle() + ", Author: " + book.getAuthor());
        }
    }
}

在上面的代码中，我们使用ArrayList实现了一个可变大小的列表，并将其定义为public static，以便可以在其他类中访问和修改。

现在，我们可以在其他类中使用Library类来添加、删除和打印图书。示例代码如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Book book1 = new Book("Java Programming", "John Smith");
        Book book2 = new Book("Python Basics", "Jane Doe");

        Library.addBook(book1);
        Library.addBook(book2);

        Library.printBooks();

        Library.removeBook(book1);

        Library.printBooks();
    }
}

运行上面的代码，我们将得到以下输出：

Title: Java Programming, Author: John Smith
Title: Python Basics, Author: Jane Doe
Title: Python Basics, Author: Jane Doe

在上面的示例中，我们创建了两本书，并使用Library.addBook()方法将它们添加到图书馆列表中。然后，我们使用Library.printBooks()方法打印当前图书馆中的书籍。最后，我们使用Library.removeBook()方法删除了一本书，再次打印图书馆中的书籍。

状态图

下面是一个简单的状态图，描述了图书管理系统中图书馆的状态和转换。

stateDiagram
    [*] --> Empty
    Empty --> NonEmpty: addBook()
    NonEmpty --> NonEmpty: addBook()
    NonEmpty --> Empty: removeBook()
    NonEmpty --> NonEmpty: removeBook()

在初始状态下，图书馆是空的。当我们添加一本书时，图书馆的状态从Empty转换为NonEmpty。当我们删除一本书时，图书馆的状态可能仍然是NonEmpty，或者可能回到Empty状态。