浅谈java中的static关键字作用

快来打我* 2022-06-13 12:44 195阅读 0赞

通常，我们创建类时会指出那个类的对象的外观与行为。除非用new 创建那个类的一个对象，否则实际上并未得到任何东西。只有执行了new 后，才会正式生成数据存储空间，并可使用相应的方法。但在两种特殊的情形下，上述方法并不堪用。

一种情形是只想用一个存储区域来保存一个特定的数据——无论要创建多少个对象，甚至根本不创建对象。

另一种情形是我们需要一个特殊的方法，它没有与这个类的任何对象关联。也就是说，即使没有创建对象，也需要一个能调用的方法。为满足这两方面的要求，可使用static（静态）关键字。一旦将什么东西设为static，数据或方法就不会同那个类的任何对象实例联系到一起。所以尽管从未创建那个类的一个对象，仍能调用一个static 方法，或访问一些static 数据。而在这之前，对于非static 数据和方法，我们必须创建一个对象，并用那个对象访问数据或方法。这是由于非static 数据和方法必须知道它们操作的具体对象。当然，在正式使用前，由于static 方法不需要创建任何对象，所以它们不可简单地调用其他那些成员，同时不引用一个已命名的对象，从而直接访问非static 成员或方法（因为非static 成员和方法必须同一个特定的对象关联到一起）。有些面向对象的语言使用了“类数据”和“类方法”这两个术语。它们意味着数据和方法只是为作为一个整体的类而存在的，并不是为那个类的任何特定对象。有时，您会在其他一些Java 书刊里发现这样的称呼。为了将数据成员或方法设为static，只需在定义前置和这个关键字即可。

static表示“全局”或者“静态”的意思，用来修饰成员变量和成员方法，也可以形成静态static代码块，但是Java语言中没有全局变量的概念。 被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的所有实例共享。

只要这个类被加载，Java[虚拟机][Link 1]就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。因此，static对象可以在它的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。

用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法，当声明它类的对象市，不生成static变量的副本，而是类的所有实例共享同一个static变量。

static变量前可以有private修饰，表示这个变量可以在类的静态代码块中，或者类的其他静态成员方法中使用（当然也可以在非静态成员方法中使用--废话），但是不能在其他类中通过类名来直接引用，这一点很重要。实际上你需要搞明白，private是访问权限限定，static表示不要实例化就可以使用，这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。

static修饰的成员变量和成员方法习惯上称为静态变量和静态方法，可以直接通过类名来访问，访问语法为：  
类名.静态方法名(参数列表...)  
类名.静态变量名

用static修饰的代码块表示静态代码块，当Java虚拟机（JVM）加载类时，就会执行该代码块（用处非常大，呵呵）。

**1、static变量**  
　按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量或类变量；另一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。

**两者的区别是：**  
　对于静态变量在内存中只有一个拷贝（节省内存），JVM只为静态分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（方便），当然也可以通过对象来访问（但是这是不推荐的）。  
　对于实例变量，每创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响（灵活）。

所以一般在需要实现以下两个功能时使用静态变量：  
   在对象之间共享值时  
   方便访问变量时

**2、静态方法**  
   静态方法可以直接通过类名调用，任何的实例也都可以调用，  
   因此静态方法中不能用this和super关键字，不能直接访问所属类的实例变量和实例方法(就是不带static的成员变量和成员成员方法)，只能访问所属类的静态成员变量和成员方法。  
   因为实例成员与特定的对象关联！这个需要去理解，想明白其中的道理，不是记忆！  
   因为static方法独立于任何实例，因此static方法必须被实现，而不能是抽象的abstract。

例如为了方便方法的调用，Java API中的Math类中所有的方法都是静态的，而一般类内部的static方法也是方便其它类对该方法的调用。

静态方法是类内部的一类特殊方法，只有在需要时才将对应的方法声明成静态的，一个类内部的方法一般都是非静态的

**3、static代码块**

static代码块也叫静态代码块，是在类中独立于类成员的static语句块，可以有多个，位置可以随便放，它不在任何的方法体内，JVM加载类时会执行这些静态的代码块，如果static代码块有多个，JVM将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们，每个代码块只会被执行一次。

例如：

public class Test5 {
    private static int a;
    private int b;
    
    static{
    Test5.a=3;
    System.out.println(a);
    Test5 t=new Test5();
    t.f();
    t.b=1000;
    System.out.println(t.b);
    }
    static{
    Test5.a=4;
    System.out.println(a);
    }
    public static void main(String[] args) {
    // TODO 自动生成方法存根
    }
    static{
    Test5.a=5;
    System.out.println(a);
    }
    public void f(){
    System.out.println("hhahhahah");
    }
    } 
    
    运行结果：
    3
    hhahhahah
    1000
    4
    5

利用静态代码块可以对一些static变量进行赋值，最后再看一眼这些例子，都一个static的main方法，这样JVM在运行main方法的时候可以直接调用而不用创建实例。

**4、static和final一块用表示什么**  
   static final用来修饰成员变量和成员方法，可简单理解为“全局常量”！  
   对于变量，表示一旦给值就不可修改，并且通过类名可以访问。  
   对于方法，表示不可覆盖，并且可以通过类名直接访问。

有时你希望定义一个类成员，使它的使用完全独立于该类的任何对象。通常情况下，类成员必须通过它的类的对象访问，但是可以创建这样一个成员，它能够被它自己使用，而不必引用特定的实例。在成员的声明前面加上关键字static(静态的)就能创建这样的成员。如果一个成员被声明为static，它就能够在它的类的任何对象创建之前被访问，而不必引用任何对象。你可以将方法和变量都声明为static。static 成员的最常见的例子是main( ) 。因为在程序开始执行时必须调用main() ，所以它被声明为static。

声明为static的变量实质上就是全局变量。当声明一个对象时，并不产生static变量的拷贝，而是该类所有的实例变量共用同一个static变量。声明为static的方法有以下几条限制：  
   它们仅能调用其他的static 方法。  
   它们只能访问static数据。  
   它们不能以任何方式引用this 或super。  
   如果你需要通过计算来初始化你的static变量，你可以声明一个static块，Static 块仅在该类被加载时执行一次。下面的例子显示的类有一个static方法，一些static变量，以及一个static 初始化块：

// Demonstrate static variables，methods，and blocks.
    
    class UseStatic {
    static int a = 3;
    static int b;
    
    static void meth(int x) {
    System.out.println("x = " + x);
    System.out.println("a = " + a);
    System.out.println("b = " + b);
    }
    
    static {
    System.out.println("Static block initialized.");
    b = a * 4;
    }
    
    public static void main(String args[]) {
    meth(42);
    }
    }

一旦UseStatic 类被装载，所有的static语句被运行。首先，a被设置为3，接着static 块执行(打印一条消息)，最后，b被初始化为a\*4 或12。然后调main()，main() 调用meth() ，把值42传递给x。3个println ( ) 语句引用两个static变量a和b，以及局部变量x 。

注意：在一个static 方法中引用任何实例变量都是非法的。

下面是该程序的输出：

Static block initialized.
    x = 42
    a = 3
    b = 12

在定义它们的类的外面，static 方法和变量能独立于任何对象而被使用。这样，你只要在类的名字后面加点号运算符即可。例如，如果你希望从类外面调用一个static方法，你可以使用下面通用的格式：

classname.method( )

这里，classname 是类的名字，在该类中定义static方法。可以看到，这种格式与通过对象引用变量调用非static方法的格式类似。一个static变量可以以同样的格式来访问——类名加点号运算符。这就是Java 如何实现全局功能和全局变量的一个控制版本。

下面是一个例子。在main() 中，static方法callme() 和static 变量b在它们的类之外被访问

class StaticDemo {
    static int a = 42;
    static int b = 99;
    static void callme() {
    
    System.out.println("a = " + a);
    }
    }
    
    class StaticByName {
    
    public static void main(String args[]) {
    StaticDemo.callme();
    System.out.println("b = " + StaticDemo.b);
    }
    }
    
    下面是该程序的输出：
    
    a = 42
    b = 99

static成员是不能被其所在class创建的实例访问的。

如果不加static修饰的成员是对象成员，也就是归每个对象所有的。

加static修饰的成员是类成员，就是可以由一个类直接调用，为所有对象共有的

**5、static内部类**

static一般用来修饰成员变量或函数也修饰代码块，一般不能修饰类，但是可以修饰内部类，被修饰的内部类可以直接作为一个普通类来用，不需要创建一个外部类的实例，而普通内部类的引用需要创建一个外部类的实例。

**内部类特点：**  
   （1）内部类可体现逻辑上的从属关系，同时对于其他类可以控制内部类对外不可见。  
   （2）外部类的成员变量的作用域是整个外部类，包括内部类。但外部类不能访问内部类的private成员。  
   （3）逻辑上相关的类可以在一起，可以有效的实现信息隐藏。  
   （4）内部类可以直接访问外部类的成员，可以用此实现多继承。  
   （5）编译后内部类也被编译为单独的类，不过名称为outclass$inclass的形式。

**static内部类型和非static内部类的区别：**

1、如是否可以创建静态的成员方法与成员变量(静态内部类可以创建静态的成员，而非静态的内部类不可以)  
  2、对于访问外部类的成员的限制(静态内部类只可以访问外部类中的静态成员变量与成员方法，而非静态的内部类即可以访问所有的外部类成员方法与成员变量)。

例子：

静态内部类：
    package innerClass;   
    public class OutClass1 {   
        public int oid;   
        public String oname;   
        public static class InnerStaticClass1{   
            public int iid;   
            public String iname;   
        }   
    }  
    package innerClass;   
    import innerClass.OutClass1.InnerStaticClass1;   
    public class Test1 {   
        public static void main(String[] args) {   
            OutClass1 oc=new OutClass1();   
            InnerStaticClass1 ic=new InnerStaticClass1();   //不依赖与外部类的实例 
        }   
    }  
    非静态内部类：
    package innerClass;   
    public class OutClass2 {   
        public int oid;   
        public String oname;   
        public class InnerClass2   
        {   
            public int iid;   
            public String iname;   
        }   
    }   
    package innerClass;   
    public class Test2 {   
        public static void main(String[] args) {   
            OutClass2 oc=new OutClass2();   
            OutClass2.InnerClass2 ic=oc.new InnerClass2(); //依赖与外部类的实例   
        }   
    }

注意静态的main()方法只能使用静态的成员变量或成员函数，因为静态方法初始化要早于实例对象。

**6、static（静态）导包**

静态导包就是Java包的静态导入，用IMPORT static代替IMPORT静态导入包是JDK1.5中的新特性。  
   一般我们导入一个类都用 IMPORT com…..ClassName;而静态导入是这样：IMPORT static com…..ClassName.\*;这里的多了个static，还有就是类名ClassName后面多了个.\* ，意思是导入这个类里的静态方法。当然，也可以只导入某个静态方法，只要把 .\* 换成静态方法名就行了。然后在这个类中，就可以直接用方法名调用静态方法，而不必用ClassName.方法名 的方式来调用。

好处：

这种方法的好处就是可以简化一些操作，例如打印操作System.out.println(…);就可以将其写入一个静态方法print(…)，在使用时直接print(…)就可以了。但是这种方法建议在有很多重复调用的时候使用，如果仅有一到两次调用，不如直接写来的方便

EXAMPLE:

在Java 5中，IMPORT语句得到了增强，以便提供甚至更加强大的减少击键次数功能，虽然一些人争议说这是以可读性为代价的。这种新的特性成为静态导入。当你想使用static成员时，可以使用静态导入（在API中的类和你自己的类上，都可以使用该特性）。

下面是静态导入前后的代码实例：

在静态导入之前：
    public class TestStatic {
    public static void main(String[] args) {
    System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
    System.out.println(Integer.toHexString(42));
    }
    }
    在静态导入之后：
    import static java.lang.System.out;
    import static java.lang.Integer.*;
    
    public class TestStaticImport {
    public static void main(String[] args) {
    out.println(MAX_VALUE);
    out.println(toHexString(42));
    }
    }
    两个类都产生相同的输出：
    2147483647
    2a

**使用静态导入特性的代码中将发生什么：**  
   1、虽然该特性通常称为“静态导入”，但语法必须是IMPORT static，后面跟你想导入的static成员的完全限定名称，或者通配符。在本例中，我们在System类的OUT对象上进行静态导入。  
   2、在本例中，我们可能想使用java.lang.Integer类的几个static成员。该静态导入语句使用通配符来表达“我想在此类中的所有静态成员上进行静态导入”。  
   3、现在我们终于看到静态导入特性的好处！我们不必在System.out.println中键入System。太好了！另外，我们不必在Integer.MAX\_VALUE中键入INTEGER。因此，在这行代码中，我们能够将快捷方式用于静态方法和一个常量。  
   4、最后，我们进行更多的快捷操作，这次针对INTEGER类的方法。关于该特性，我们已经有点儿讽刺意味儿了，但不仅我们是这样的。我们不认为节省少量的击键次数会让代码难于阅读一点，但许多开发人员要求将它添加到语言中。

**下面是使用静态导入的几条原则：**  
    你必须说IMPORT static， 不能说static IMPORT。提防含糊不清的命名static成员。例如，如果你对INTEGER类和LONG类执行了静态导入，引用MAX\_VALUE将导致  
一个编译器错误，因为INTEGER和LONG都有一个MAX\_VALUE常量，并且Java不会知道你在引用哪个MAX\_VALUE。你可以在static对象引用、常量（记住，它们是static 或final）和static方法上进行静态导入。

[Link 1]: http://www.2cto.com/os/xuniji/