Java基础——static 静静地随着类的加载而加载

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。

简单分的可以有这么几个类别

  • static 变量
  • static 方法
  • static 代码块

一、特点

  • 1、随着类的加载而加载,优先于对象存在,不依赖于类的实例,被所有对象所共享,也就是说——static的成员和方法可以被直接被类名调用

    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。

    只要一个类的方法或者成员被static修饰,那么就可以直接通过 类名.方法名 或者 类名.变量名 访问。当然也可以被该类的实例调用

  • 2、static的方法仅能调用其他的static 方法,只能访问static数据,不能以任何方式引用this 或super。

    static有足够的自由,但是只能陪自由的人玩,随着类的加载而加载,没有this,meiyou super。

    阿敏说:别的成员都是伴随着对象存在的,static如果调不是static的东西不可能,不是一个等级,static在别人不在,怎么一起工作?

  • 3、通常一个普通类不允许声明为静态的(非法),只有内部类才可以。这时这个声明为静态的内部类可以直接作为一个普通类来使用,而不需实例一个外部类。

    静态类只允许是内部类,使用内部静态类不需要实例化。
    静态内部类和非静态内部类之间到底有什么不同呢?下面是两者间主要的不同。

  • (1)内部静态类不需要有指向外部类的引用。但非静态内部类需要持有对外部类的引用。()

  • (2)非静态内部类能够访问外部类的静态和非静态成员。静态类不能访问外部类的非静态成员。他只能访问外部类的静态成员。

  • (3)一个非静态内部类不能脱离外部类实体被创建,一个非静态内部类可以访问外部类的数据和方法,因为他就在外部类里面。

二、static与访问修饰符

1、static与访问修饰符

与public
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

与private
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),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。

三、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:

静态变量/类变量

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)。

实例变量

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。

四、static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,
  • 静态方法不能被继承
  • 静态方法中不能用this和super关键字
    (我不能实例化都可以存在,我this我干嘛,我不能被继承,你super我干嘛)
  • 不能直接访问所属类的实例变量和实例方法,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!)
  • 因为static方法独立于任何实例,因此static方法不能是abstract,因为static方法要有方法体。

static方法可以是private,这个不冲突,访问修饰符永远只做访问修饰符做的事情,但是标记为private的static方法在其他类中(包括子类)就不能通过 类名.方法名 调用了。

4、静态代码块

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

五、证明

1、证明 类的所有实例共享同一个static变量


public class SpeClassTest {
     static int num = 0;
}



.

.

一个对象改变static属性的值,全部对象改变


import java.util.Arrays;

public class TestClass {
    public static void main(String[] args) {    
        SpeClassTest spe1 = new  SpeClassTest();
        SpeClassTest spe2 = new  SpeClassTest();
        System.out.println("spe1 的成员值:"+spe1.num+"    spe2 的成员值:"+spe2.num+"\n");
        // 因为SpeClassTest里面的num属性是static的,所有对象共享,一个变则全部变
        spe1.num = 3;
        System.out.println("spe1 的成员值:"+spe1.num+"    spe2 的成员值:"+spe2.num+"\n");
    }
}

.

.

输出

spe1 的成员值:0    spe2 的成员值:0
spe1 的成员值:3    spe2 的成员值:3

由此可以证明它们共享一块存储区。static变量有点类似于C中的全局变量的概念。

2、静态代码块在类加载时加载,而且只执行一次,static定义的变量会优先于任何其它非static变量,不论其出现的顺序如何

普通代码块是在类初始化的时候加载
.
.


public class MyValue {
    static int val = 0;
    MyValue(){
        val = 10;
    }
    MyValue(int i){
        val = i;
    }
   void add(){
        val = val+1;
    }
}

.

.


import java.util.Arrays;
public class TestClass {
    MyValue myValue = new MyValue(10);
    static MyValue v1,v2;
    static{
        prt("v1.val  "+v1.val+"   v2.val:"+v2.val);
        v1 = new  MyValue(30);
        prt("v1.val  "+v1.val+"   v2.val:"+v2.val);
        v1 = new  MyValue(40);
        prt("v1.val  "+v1.val+"   v2.val:"+v2.val);
    }

    public static void main(String[] args) {    
        TestClass test = new TestClass();
        prt("test.myValue.val: "+test.myValue.val);
        prt("v1.val  "+v1.val+"   v2.val:"+v2.val);
        v1.add();
        prt("test.myValue.val: "+test.myValue.val);
        prt("v1.val  "+v1.val+"   v2.val:"+v2.val);
    }
    public static void prt(String s) {
           System.out.println(s);
    }
}

.

输出

v1.val  0   v2.val:0
v1.val  30   v2.val:30
v1.val  40   v2.val:40
test.myValue.val: 10
v1.val  10   v2.val:10
test.myValue.val: 11
v1.val  11   v2.val:11

分析:

开始的三句输出,

v1.val 0 v2.val:0
v1.val 30 v2.val:30
v1.val 40 v2.val:40

是因为TestClass这个静态代码块随着类的加载而加载导致的(如果我们把main方法的里面的逻辑去掉,那么只有前面的三句了)

重点是:static定义的变量会优先于任何其它非static变量,不论其出现的顺序如何。正如在程序中所表现的,虽然myValue出现在v1和v2的前面,但是结果却是v1和v2的初始化在myValue的前面

.

.

.

而第4句

test.myValue.val: 10

是因为main方法里面TestClass test = new TestClass();这句执行,但是此时static代码块已经记载过就不会再加载了,所以打印的是10.

(如果没TestClass test = new TestClass();这一句,那么肯定val的值还是40)

后面几乎就没什么了,没什么特别的了。

3、static类只能是内部类,其他静态类非法


public class StaticCls {
    public static void main(String[] args) {
       OuterCls.InnerCls oi = new OuterCls.InnerCls();
    }
}

class OuterCls {
    public static class InnerCls {
       InnerCls() {
           System.out.println("InnerCls");
       }
    }
} 
    结果为:InnerCls

.
.
.

下面代码演示 java中创建静态内部类和非静态内部类


/* 下面程序演示如何在java中创建静态内部类和非静态内部类 */

class OuterClass{
   private static String msg = "GeeksForGeeks";
   // 静态内部类
   public static class NestedStaticClass{
       // 静态内部类只能访问外部类的静态成员
       public void printMessage() {
         // 试着将msg改成非静态的,这将导致编译错误 
         System.out.println("Message from nested static class: " + msg); 
       }
    }
    // 非静态内部类
    public class InnerClass{
       // 不管是静态方法还是非静态方法都可以在非静态内部类中访问
       public void display(){
          System.out.println("Message from non-static nested class: "+ msg);
       }
    }
} 

class Main
{
    // 怎么创建静态内部类和非静态内部类的实例
    public static void main(String args[]){
       // 创建静态内部类的实例
       OuterClass.NestedStaticClass printer = new OuterClass.NestedStaticClass();
       // 创建静态内部类的非静态方法
       printer.printMessage();   
       // 为了创建非静态内部类,我们需要外部类的实例
       OuterClass outer = new OuterClass();        
       OuterClass.InnerClass inner  = outer.new InnerClass();
       // 调用非静态内部类的非静态方法
       inner.display();
       // 我们也可以结合以上步骤,一步创建的内部类实例
       OuterClass.InnerClass innerObject = new OuterClass().new InnerClass();
       // 同样我们现在可以调用内部类方法
       innerObject.display();
    }
}

六、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。

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