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关于 Java 中的 static 关键字

时间:2016-11-25 20:20:18      阅读:343      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:++   efi   when   ram   pil   point   comm   通过   log   

Java中的 static 关键字,确实是一个关键的字(key word),今天就来总结一下它的用法,说说为什么关键。

Java中的 static 关键字主要是用来做内存管理的。理解了这句话才能够比较深入地理解static。

static 可以修饰:

  1. 变量(所谓 class variable)
  2. 方法(所谓 class method)
  3. 代码块(所谓 block)
  4. 内部类(所谓 nested class)

凡是被 static 修饰的这四种元素,都属于class的元素,即类的,而不是类的实例的。

 

1) 静态变量

在声明变量的时候加上 static ,该变量即是静态变量。

  • 什么时候该用 static 来修饰变量呢?该变量被该类的所有实例所共享。
  • 静态变量在类被加载的时候初始化,且仅分配一次内存。

这样做的好处就是内存利用率高,看下下面两个demo:

1 // Understanding problem without static variable
2 class Student{  
3      int stuNo;  
4      String name;  
5      String college="ITS";  
6 }  

假设这个"niubility my brother" 的学校有500000000个学生,那么当每一个学生被创建的时候,都会初始化学号、姓名、学校,每个学生都有自己的学号和姓名,这样做没问题;但是每个学生的college字段都相同,如果每次都声明一遍的话,是比较耗内存的。这里的college变量其实是被该类的所有实例所共享的,因此可以将它声明为 static 的。

 1 //Program of static variable  
 2 class Student8{  
 3    int rollno;  
 4    String name;  
 5    static String college ="ITS";  
 6      
 7    Student8(int r,String n){  
 8    rollno = r;  
 9    name = n;  
10    }  
11  void display (){System.out.println(rollno+" "+name+" "+college);}  
12   
13  public static void main(String args[]){  
14  Student8 s1 = new Student8(111,"Karan");  
15  Student8 s2 = new Student8(222,"Aryan");  
16    
17  s1.display();  
18  s2.display();  
19  }  
20 }  
Output:111 Karan ITS
       222 Aryan ITS

看下实际内存分配情况:

技术分享

静态变量分配在了方法区,堆中该类的所有实例共享方法区中的college。

再看一下下面这个栗子:Counter 类中声明了一个count变量,在构造函数中对其进行++操作,因为实例变量在对象被创建的时候分配内存,所有每一个对象都有一份自己的count副本,每个对象对各自count的++操作不会反应到其他对象上。

 1 class Counter{  
 2 int count=0;//will get memory when instance is created  
 3   
 4 Counter(){  
 5 count++;  
 6 System.out.println(count);  
 7 }  
 8   
 9 public static void main(String args[]){  
10   
11 Counter c1=new Counter();  
12 Counter c2=new Counter();  
13 Counter c3=new Counter();  
14   
15  }  
16 }  
Output:1
       1
       1

因为静态变量仅仅在类加载的时候分配一次内存,所以如果将count修饰为static,那么该类的所有对象将会共享该变量,每一个对象对count的操作都会反应到其他对象上。

 1 class Counter2{  
 2 static int count=0;//will get memory only once and retain its value  
 3   
 4 Counter2(){  
 5 count++;  
 6 System.out.println(count);  
 7 }  
 8   
 9 public static void main(String args[]){  
10   
11 Counter2 c1=new Counter2();  
12 Counter2 c2=new Counter2();  
13 Counter2 c3=new Counter2();  
14   
15  }  
16 }
Output:1
       2
       3

 

2)静态方法

在声明方法的时候加上 static 关键字,即静态方法:

  • 静态方法属于类而不是对象。
  • 静态方法可以直接通过类名调用,而不需要创建类的对象。
  • 静态方法可以修改静态变量,而非静态方法不可以。

一个静态方法的栗子:

 1 //Program of changing the common property of all objects(static field).  
 2 class Student9{  
 3      int rollno;  
 4      String name;  
 5      static String college = "ITS";  
 6        
 7      static void change(){  
 8      college = "BBDIT";  
 9      }  
10   
11      Student9(int r, String n){  
12      rollno = r;  
13      name = n;  
14      }  
15   
16      void display (){System.out.println(rollno+" "+name+" "+college);}  
17   
18     public static void main(String args[]){  
19     Student9.change();  
20   
21     Student9 s1 = new Student9 (111,"Karan");  
22     Student9 s2 = new Student9 (222,"Aryan");  
23     Student9 s3 = new Student9 (333,"Sonoo");  
24   
25     s1.display();  
26     s2.display();  
27     s3.display();  
28     }  
29 }  
Output:111 Karan BBDIT
       222 Aryan BBDIT
       333 Sonoo BBDIT

静态方法的第二颗栗子:

 1 //Program to get cube of a given number by static method  
 2 class Calculate{  
 3   static int cube(int x){  
 4   return x*x*x;  
 5   }  
 6   
 7   public static void main(String args[]){  
 8   int result=Calculate.cube(5);  
 9   System.out.println(result);  
10   }  
11 }  

静态方法的两个注意点:

  1. 静态方法不能操作非静态变量,也不能调用非静态方法。(这个可以这样理解:静态方法属于类,直接通过类名就可以调用,而此时可能没有任何实例,更谈不上操作实例变量和调用实例方法了。)
  2. 静态方法中不能使用 thissuper 关键字。(道理同上)
1 class A{  
2  int a=40;//non static  
3    
4  public static void main(String args[]){  
5   System.out.println(a);  
6  }  
7 }   
Output:Compile Time Error

Q)为什么Java的main方法是static的?

Ans)为了使得在调用main方法之前不需要创建任何实例对象。

 

3)静态代码块

为什么要有这个东西?干嘛用呢?

  • 用来初始化静态变量。
  • 在类加载时,在执行main方法之前执行相关操作。

栗子:

1 class A2{  
2   static{System.out.println("static block is invoked");}  
3   public static void main(String args[]){  
4    System.out.println("Hello main");  
5   }  
6 }  
Output:static block is invoked
       Hello main

Q)没有main方法的程序可以执行吗?

Ans)可以,在JDK1.7之前执行如下代码是可以的:

1 class A3{  
2   static{  
3   System.out.println("static block is invoked");  
4   System.exit(0);  
5   }  
6 }  
Output:static block is invoked (if not JDK7)

但是在JDK1.7会报如下错误:

Output:Error: Main method not found in class A3, please define the main method as:
public static void main(String[] args)

 

4)静态内部类

被static修饰的类,并且处于某个类的内部。

  • 它可以访问外部类的静态成员,包括private成员。
  • 它不能访问外部类的非静态成员。(原因前面说过)

那么为什么要有静态内部类呢?看下面的栗子:

 1 class TestOuter1{  
 2   static int data=30;  
 3   static class Inner{  
 4    void msg(){System.out.println("data is "+data);}  
 5   }  
 6   public static void main(String args[]){  
 7   TestOuter1.Inner obj=new TestOuter1.Inner();  
 8   obj.msg();  
 9   }  
10 }  
Output:data is 30

main方法中创建了一个静态内部类的实例,并且调用了其msg() 方法。但是这里并没有创建外部类的实例,因为这里的Inner类是static的,并且可以访问外围类的static成员。如果把Inner之前的static去掉,那么这里要这样写:

TestStaticInnerClass.Inner obj=new TestStaticInnerClass().new Inner();

需要先创建外一个部类实例,然后才能创建内部类实例。静态内部类不仅高效利用内存,而且使得代码简洁。下面是static 内部类编译后的样子:

 1 // Internal class generated by the compiler
 2 import java.io.PrintStream;  
 3 static class TestOuter1$Inner  
 4 {  
 5 TestOuter1$Inner(){}  
 6 void msg(){  
 7 System.out.println((new StringBuilder()).append("data is ")  
 8 .append(TestOuter1.data).toString());  
 9 }    
10 } 

上例中,如果msg() 方法也是静态的,那么内部类的实例也不需要创建了:

1 class TestOuter2{  
2   static int data=30;  
3   static class Inner{  
4    static void msg(){System.out.println("data is "+data);}  
5   }  
6   public static void main(String args[]){  
7   TestOuter2.Inner.msg();//no need to create the instance of static nested class  
8   }  
9 }  
Output:data is 30

 

以上是关于Java 中 static 关键字的理解,参考了:http://www.javatpoint.com/

 

关于 Java 中的 static 关键字

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原文地址:http://www.cnblogs.com/HarrisonHao/p/6102343.html

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