Java static关键字-EW帮帮网

1 静态变量

1.1 成员变量

作为类的成员，在类体中声明的变量称为成员变量，成员变量有三种：

一种是实例变量：是属于每个对象属性，每个对象中都有一份
一种是静态变量：是属于类的变量，只有一份，全体对象共享的同一份变量
一种是常量：是不变的常数

成员变量示例如下：

1.2 静态变量

使用static修饰类的成员变量，称为静态变量。静态变量只有一份，是可以被全体对象共享的一份变量，这点与实例变量有着巨大的差异。实例变量是每个对象实例都有一份的变量。而静态变量是无论用类创建多少对象，都始终唯一的变量。

静态变量和类的信息一起存储在方法区，是属于类的变量。

可以用静态变量存储程序中只有一个就够的数据，比如：办公软件项目中的公司名称和公司LOGO，地图应用中的各类图标，只需要加载一份就可以了。多份相同的数据反而会浪费大量的时间和存储空间。

1.3 静态变量的访问

因为静态变量是属于类的变量，所以使用“类名.变量名”访问，在类的内部可以省略类名。

静态变量关键点：

静态变量只有一份，可以被全体对象共享
软件中只有一份的数据应该使用static修饰

查看如下示例：

类Foo定义了静态变量 b，使用 Foo.b 访问。

在类中定义静态变量，并编写代码测试其特点。

案例示意代码如下：

public class StaticDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Soo s1 = new Soo();
        Soo s2 = new Soo();
        s1.a = 8;
        s2.a = 10;
        Soo.b = 11; //使用类名访问静态变量
        System.out.println(s1.a + "," + s1.b); //8,11
        System.out.println(s2.a + "," + s2.b); //10,11
        System.out.println(Soo.b); //11 读取静态变量
    }
}

class Soo{
    int a;        //实例变量、对象属性
    static int b; //静态变量
}

1.4 静态变量工作原理

在面试中经常有问起静态变量工作原理的。简单的说就是静态变量在类加载期间在方法区中分配，静态变量是属于类的变量。

静态变量的具体工作原理是：

1、Java源文件经过编译得到字节码文件，每个类编译为一个class文件

2、当执行Java程序时候，每用到一个类Java就会自动将对应的字节码加载到方法区

创建对象时候会自动加载类
访问类的静态属性时候会自动加载类
执行类中的静态方法时候会自动加载类
字节码文件只加载一次

3、如果类中有静态变量，Java就会在加载类期间将其在方法区中分配出来，静态变量也初始化一次，只有一份

4、创建对象时候按照类中声明的实例变量分配对象的属性，每创建一个对象，就会分配一组对象属性。

工作原理如下图所示：

1.5 static final

Java中同时使用static final关键字声明“常量”，常量用于声明不会变化的量。比如：数学中的圆周率PI、自然常数e，物理学中的光速C，都是常量。在软件开发中也会将固定不变的数值声明为常量。比如程序中给用户的提示信息，一般是固定值，就可以声明为常量。如下所示：

public class Message {
    public static final String MSG_LOGINFAILED = “用户名或密码错误”;
    public static final String MSG_LOGINSUCC = “登录成功”;
}

1.6 常量的细节

软件中不能改变的数据，应该都定义为常量：同时使用static final修饰，两个关键字的顺序可以调换。

常量必须初始化，其命名建议都是大写字母，多个单词使用下划线隔开，比如 MAX_VALUE。

Java API中提供了很多常量：

Math.PI、 Math.E
Integer.MAX_VALUE、Integer.MIN_VALUE
Long.MAX_VALUE、Long.MIN_VALUE

2 静态方法

2.1 静态方法

所谓的静态方法就是在方法声明时候添加static关键字。添加了静态关键字的方法称为静态方法，静态方法是属于类的方法。属于类的方法就可以直接使用类名直接引用方法。比如：Math.random()就是一个静态方法。

查看如下示例：

对于 Person 类的 add() 方法，它没有用到当前的属性，则可以定义为静态方法。在使用时，使用类名.方法名() 的方式调用。

2.2 静态方法的细节

当一个方法其方法体中没有用到任何当前对象的属性时候，则此方法就可以定义为静态方法。相反如果方法用到了当前对象的数据，就不能定义为静态方法。这也是是否在方法前面添加static关键字的原则。由于静态方法与对象数据无关，所以静态方法可以使用类名直接访问。

静态方法和对象方法还有一个区别就是，静态方法没有隐含的局部变量this。而对象方法中是保护隐含局部变量this，对象方法就是通过这个this引用访问了当前对象的属性和方法。由于这个差别，就有一个现象：静态方法不能访问实例变量和对象方法。

因为main方法也是静态方法，所以main方法也不能访问当前类型的实例变量和对象方法。

2.3 静态方法示例

在类中定义静态方法，并编写代码测试其特点。

案例示意代码如下：

public class StaticDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Person.add(7, 8); //用类名调用静态方法
        Person tom = new Person("Tom");
        tom.whoru(); //用对象引用调用对象的方法
    }
}

class Person{
    String name;
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void whoru() {
        //对象方法中包含隐含局部变量this
        System.out.println("我是"+this.name);
    }
    //如果方法中没有用到当前对象的属性/方法就声明为static
    public static void add(int a, int b) {
        //静态方法中没有隐含局部变量this
        System.out.println(a+b);
    }
}

3 static 其他用法

3.1 代码块

在类中可以使用{}定义代码块，代码块在创建对象时候按照顺序执行，其功能与构造器类似，可以用于初始化对象属性。代码示意如下：

class Cell{
   int a;
   {
        //代码块，在创建对象时候执行
        a = (int)(Math.random()*8);
   }
}

大多情况下优先使用构造器初始化对象属性，代码块很少被使用，了解即可。

3.2 静态代码块

类中使用static修饰的代码块称为静态代码块。

静态代码块在类加载期间执行，因为Java类只加载一次，所以静态代码块也只执行一次。就是因为这个特性，经常用静态代码块初始化类中的静态属性。如：将图片资源定义为静态属性，然后利用静态代码块加载图片文件，初始化静态图片属性。

静态代码块的使用示例如下：

定义并测试静态代码块，案例示意代码如下：

public class StaticDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        //Java会在创建对象之前自动加载类Circle
        Circle c1 = new Circle();
        Circle c2 = new Circle();
        System.out.println(Circle.angle);
    }
}

class Circle{
    static double angle; //角
    static {//静态代码块，在类加载期间执行，只执行一次
        System.out.println("初始化angle");
        angle = Math.PI * 2;
    }
}

3.3 静态导入

Java 8 提供了静态导入语法，用于简化静态资源的编码，其语法为：import static。例如：

import static java.lang.Math.PI;

import static java.lang.Math.sin;

import static java.lang.Math.*;

使用示例如下：

Java static关键字