如何掌握static關鍵字

本篇內容介紹了“如何掌握static關鍵字”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

“哥，一周過去了，教妹學 Java 你都沒有更新，偷懶了呀!”三妹關心地問我。

“今天就更新。”我面帶著微笑對三妹說，“學習可不能落下，今天我們來學 Java 中 static 關鍵字吧?！?/p>

“static 是 Java 中比較難以理解的一個關鍵字，也是各大公司的面試官最喜歡問到的一個知識點之一。”我喝了一口咖啡繼續(xù)說道。

“既然是面試重點，那我可得好好學習下?！比眠B忙說。

“static  關鍵字的作用可以用一句話來描述：‘方便在沒有創(chuàng)建對象的情況下進行調用，包括變量和方法’。也就是說，只要類被加載了，就可以通過類名進行訪問?！蔽曳隽朔龀林匮坨R，繼續(xù)說到，“static  可以用來修飾類的成員變量，以及成員方法。我們一個個來看。”

01、靜態(tài)變量

“如果在聲明變量的時候使用了 static  關鍵字，那么這個變量就被稱為靜態(tài)變量。靜態(tài)變量只在類加載的時候獲取一次內存空間，這使得靜態(tài)變量很節(jié)省內存空間?！奔依锏呐瘹庥悬c足，我跑去開了一點窗戶后繼續(xù)說道。

“來考慮這樣一個 Student 類?！痹捯魟偮洌揖驮阪I盤上噼里啪啦一陣敲。

public class Student { String name; int age; String school = "鄭州大學";}

這段代碼敲完后，我對三妹說：“假設鄭州大學錄取了一萬名新生，那么在創(chuàng)建一萬個 Student 對象的時候，所有的字段(name、age 和  school)都會獲取到一塊內存。學生的姓名和年紀不盡相同，但都屬于鄭州大學，如果每創(chuàng)建一個對象，school  這個字段都要占用一塊內存的話，就很浪費，對吧?三妹。”

“因此，最好將 school 這個字段設置為 static，這樣就只會占用一塊內存，而不是一萬塊。”

安靜的房子里又響起了一陣噼里啪啦的鍵盤聲。

public class Student { String name; int age; static String school = "鄭州大學";  public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }  public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student("沉默王二", 18);  Student s2 = new Student("沉默王三", 16); }}

“瞧，三妹。s1 和 s2 這兩個引用變量存放在棧區(qū)(stack)，沉默王二+18 這個對象和沉默王三+16 這個對象存放在堆區(qū)(heap)，school  這個靜態(tài)變量存放在靜態(tài)區(qū)?！?/p>

“等等，哥，棧、堆、靜態(tài)區(qū)?”三妹的臉上塞滿了疑惑。

“哦哦，別擔心，三妹，畫幅圖你就全明白了?！闭f完我就打開 draw.io 這個網(wǎng)址，認真地畫起了圖。

“現(xiàn)在，是不是一下子就明白了?”看著這幅漂亮的手繪圖，我心里有點小開心。

“哇，哥，驚艷了呀!”三妹也不忘拍馬屁，給我了一個大大的贊。

“好了，三妹，我們來看下面這串代碼。”

public class Counter { int count = 0; Counter() { count++;  System.out.println(count); } public static void main(String args[]) { Counter c1  = new Counter(); Counter c2 = new Counter(); Counter c3 = new Counter(); }}

“我們創(chuàng)建一個成員變量 count，并且在構造函數(shù)中讓它自增。因為成員變量會在創(chuàng)建對象的時候獲取內存，因此每一個對象都會有一個 count 的副本，  count 的值并不會隨著對象的增多而遞增?！?/p>

我在侃侃而談，而三妹似乎有些不太明白。

“沒關系，三妹，你先盲猜一下，這段代碼輸出的結果是什么?”

“按照你的邏輯，應該輸出三個 1?是這樣嗎?”三妹眨眨眼，有點不太自信地回答。

“哎呀，不錯喲?！?/p>

我在 IDEA 中點了一下運行按鈕，程序跑了起來。

111

“每創(chuàng)建一個 Counter 對象，count 的值就從 0 自增到 1。三妹，想一下，如果 count 是靜態(tài)的呢?”

“我不知道啊?！?/p>

“嗯，來看下面這段代碼。”

public class StaticCounter { static int count = 0; StaticCounter() { count++;  System.out.println(count); } public static void main(String args[]) {  StaticCounter c1 = new StaticCounter(); StaticCounter c2 = new StaticCounter();  StaticCounter c3 = new StaticCounter(); }}

“來看一下輸出結果?！?/p>

123

“簡單解釋一下哈，由于靜態(tài)變量只會獲取一次內存空間，所以任何對象對它的修改都會得到保留，所以每創(chuàng)建一個對象，count 的值就會加 1，所以最終的結果是  3，明白了吧?三妹。這就是靜態(tài)變量和成員變量之間的差別?！?/p>

“另外，需要注意的是，由于靜態(tài)變量屬于一個類，所以不要通過對象引用來訪問，而應該直接通過類名來訪問，否則編譯器會發(fā)出警告。”

02、 靜態(tài)方法

“說完靜態(tài)變量，我們來說靜態(tài)方法?！闭f完，我準備點一支華子來抽，三妹阻止了我，她指一指煙盒上的「吸煙有害身體健康」，我笑了。

“好吧?！蔽抑缓煤攘艘豢诳Х壤^續(xù)說，“如果方法上加了 static 關鍵字，那么它就是一個靜態(tài)方法?！?/p>

“靜態(tài)方法有以下這些特征?！?/p>

靜態(tài)方法屬于這個類而不是這個類的對象;

調用靜態(tài)方法的時候不需要創(chuàng)建這個類的對象;

靜態(tài)方法可以訪問靜態(tài)變量。

“來，繼續(xù)上代碼”

public class StaticMethodStudent { String name; int age; static String school  = "鄭州大學"; public StaticMethodStudent(String name, int age) { this.name = name;  this.age = age; } static void change() { school = "河南大學"; } void out() {  System.out.println(name + " " + age + " " + school); } public static void  main(String[] args) { StaticMethodStudent.change(); StaticMethodStudent s1 = new  StaticMethodStudent("沉默王二", 18); StaticMethodStudent s2 = new  StaticMethodStudent("沉默王三", 16); s1.out(); s2.out(); }}

“仔細聽，三妹。change() 方法就是一個靜態(tài)方法，所以它可以直接訪問靜態(tài)變量 school，把它的值更改為河南大學;并且，可以通過類名直接調用  change() 方法，就像 StaticMethodStudent.change() 這樣?！?/p>

“來看一下程序的輸出結果吧?！?/p>

沉默王二 18 河南大學沉默王三 16 河南大學

“需要注意的是，靜態(tài)方法不能訪問非靜態(tài)變量和調用非靜態(tài)方法。你看，三妹，我稍微改動一下代碼，編譯器就會報錯。”

“先是在靜態(tài)方法中訪問非靜態(tài)變量，編譯器不允許?！?/p>

“然后在靜態(tài)方法中訪問非靜態(tài)方法，編譯器同樣不允許?！?/p>

“關于靜態(tài)方法的使用，這下清楚了吧，三妹?”

看著三妹點點頭，我欣慰地笑了。

“哥，我想到了一個問題，為什么 main 方法是靜態(tài)的啊?”沒想到，三妹串聯(lián)知識點的功力還是不錯的。

“如果 main 方法不是靜態(tài)的，就意味著 Java 虛擬機在執(zhí)行的時候需要先創(chuàng)建一個對象才能調用 main 方法，而 main  方法作為程序的入口，創(chuàng)建一個額外的對象顯得非常多余?！蔽也患偎妓鞯幕卮鹆钊酶械椒浅５臍J佩。

“java.lang.Math 類的幾乎所有方法都是靜態(tài)的，可以直接通過類名來調用，不需要創(chuàng)建類的對象?！?/p>

03、靜態(tài)代碼塊

“三妹，站起來活動一下，我的脖子都有點僵硬了?！?/p>

我們一起走到窗戶邊，映入眼簾的是從天而降的雪花。三妹和我都高興壞了，迫不及待地打開窗口，伸出手去觸摸雪花的溫度，那種稍縱即逝的冰涼，真的舒服極了。

“北國風光，千里冰封，萬里雪飄。望長城內外，惟余莽莽;大河上下，頓失滔滔。山舞銀蛇，原馳蠟象，欲與天公試比高。須晴日，看紅裝素裹，分外妖嬈。。。。。?！比镁谷磺椴蛔越乩收b起了《沁園春·雪》。

確實令人欣喜，這是 2020 年洛陽的第一場雪，的確令人感到開心。

片刻之后。

“除了靜態(tài)變量和靜態(tài)方法，static 關鍵字還有一個重要的作用?！蔽倚那橛鋹偟貙θ谜f，“用一個 static  關鍵字，外加一個大括號括起來的代碼被稱為靜態(tài)代碼塊。”

“就像下面這串代碼?！?/p>

public class StaticBlock { static { System.out.println("靜態(tài)代碼塊"); } public  static void main(String[] args) { System.out.println("main 方法"); }}

“靜態(tài)代碼塊通常用來初始化一些靜態(tài)變量，它會優(yōu)先于 main() 方法執(zhí)行。”

“來看一下程序的輸出結果吧。”

靜態(tài)代碼塊main 方法

“二哥，既然靜態(tài)代碼塊先于 main() 方法執(zhí)行，那沒有 main() 方法的 Java 類能執(zhí)行成功嗎?”三妹的腦回路越來越令我敬佩了。

“Java 1.6 是可以的，但 Java 7 開始就無法執(zhí)行了?！蔽倚赜谐芍竦鼗卮鸬健?/p>

public class StaticBlockNoMain { static { System.out.println("靜態(tài)代碼塊，沒有  main"); }}

“在命令行中執(zhí)行 java StaticBlockNoMain 的時候，會拋出 NoClassDefFoundError 的錯誤?！?/p>

“三妹，來看下面這個例子。”

public class StaticBlockDemo { public static Listwrites = new  ArrayList<>(); static { writes.add("沉默王二"); writes.add("沉默王三");  writes.add("沉默王四"); System.out.println("第一塊"); } static { writes.add("沉默王五");  writes.add("沉默王六"); System.out.println("第二塊"); }}

“writes 是一個靜態(tài)的 ArrayList，所以不太可能在聲明的時候完成初始化，因此需要在靜態(tài)代碼塊中完成初始化?！?/p>

“靜態(tài)代碼塊在初始集合的時候，真的非常有用。在實際的項目開發(fā)中，通常使用靜態(tài)代碼塊來加載配置文件到內存當中?！?/p>

04、靜態(tài)內部類

“三妹啊，除了以上只寫，static 還有一個不太常用的功能&mdash;&mdash;靜態(tài)內部類。”

“Java 允許我們在一個類中聲明一個內部類，它提供了一種令人信服的方式，允許我們只在一個地方使用一些變量，使代碼更具有條理性和可讀性?！?/p>

“常見的內部類有四種，成員內部類、局部內部類、匿名內部類和靜態(tài)內部類，限于篇幅原因，前三種不在我們本次的討論范圍之內，以后有機會再細說。”

“來看下面這個例子。”三妹有點走神，我敲了敲她的腦袋后繼續(xù)說。

public class Singleton { private Singleton() {} private static class  SingletonHolder { public static final Singleton instance = new Singleton(); }  public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.instance; }}

“三妹，打起精神，馬上就結束了。”

“哦哦，這段代碼看起來很別致啊，哥?！?/p>

“是的，三妹，這段代碼在以后創(chuàng)建單例的時候還會見到?！?/p>

“第一次加載 Singleton 類時并不會初始化 instance，只有第一次調用 getInstance()方法時 Java 虛擬機才開始加載  SingletonHolder 并初始化 instance，這樣不僅能確保線程安全，也能保證 Singleton  類的唯一性。不過，創(chuàng)建單例更優(yōu)雅的一種方式是使用枚舉，以后再講給你聽?！?/p>

“需要注意的是。第一，靜態(tài)內部類不能訪問外部類的所有成員變量;第二，靜態(tài)內部類可以訪問外部類的所有靜態(tài)變量，包括私有靜態(tài)變量。第三，外部類不能聲明為  static?！?/p>

“三妹，你看，在 Singleton 類上加 static 后，編譯器就提示錯誤了?！?/p>

“如何掌握static關鍵字”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關的知識可以關注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！