Java 面向对象之 static 关键字

static 特点

1. static 是一个修饰符, 用于修饰成员
2. static 修饰的成员被所有的对象所共享
3. static 优先于对象存在, 因为 static 的成员随着类的加载就已经存在了
4. static 修饰的成员多了一种调用方式, 即可以直接被类名所调用, 类名.静态成员
5. static 修饰的数据是共享数据, 对象中存储的是特有数据.

成员变量(实例变量)与静态变量(类变量) 的区别

1. 两个变量的生命周期不同
   
   成员变量随着对象的创建而存在, 随着对象的被回收而释放
   
   静态变量随着类的加载而存在, 随着类的消失而消失
2. 调用方式不同
   
   成员变量只能被对象调用
   
   静态变量可以被对象调用, 还可以被类名调用
3. 别名不同
   
   成员变量也称为实例变量
   
   静态变量也称为类变量
4. 数据存储位置不同
   
   成员变量数据存储在堆内存的对象中, 所以也叫对象的特有数据
   
   静态变量数据存储在方法区(共享数据区)的静态区, 所以也叫对象的共享数据

静态使用注意事项

1. 静态方法只能访问静态成员(包括成员变量和成员函数), 非静态方法即可以访问静态成员, 也可以访问非静态成员.
2. 静态方法中不可以使用 this 或者 super 关键字.
3. 主函数是静态的, 所以只能访问静态方法和静态变量.
4. 静态前面省略的是类名, 非静态前面省略的是 this
   
   备注:
   1. 主函数是静态的, 所以只能访问静态方法和静态变量.

public Demo
{
    int num = 4;
    public static void main(String[] args)
    {
        show();
    }

    public void show()
    {
        System.out.println(num);
    }
}

// 编译失败, show() 方法和成员变量 num 都是非静态的.

// 改进
public Demo
{
    int num = 4;
    public static void main(String[] args)
    {
        new Demo().show(); // 使用对象调用 show() 方法
    }

    public void show()
    {
        System.out.println(num);
    }
}

    2. 静态前面省略的是类名, 非静态前面省略的是 this

class Person
{
    public static void main(String[] args)
    {
        String name;
        static String country = "CN";
        public void show()
        {
            System.out.println(country+":"+name);
            // 完整写法: System.out.println(Person.country+":"+this.name);
        }

    }
}

主函数解析

1. 格式: public static void main(String[] args)
2. 主函数特殊之处
   • 格式是固定的
   • 被 JVM 所识别和调用

public: 因为权限必须是最大的;
static: 不需要对象, 直接用主函数所属类名调用即可
void: 主函数没有具体的返回值
main: 函数名, 不是关键字, 只是 JVM 识别的固定的名字
String[] args: 这是主函数的参数列表, 是一个数组类型的参数, 而且元素都是字符串类型
虚拟机调用主函数时, 传递了参数 new String[0].

static 内存图解

class Person
{
    private String name;
    private int age;
    static String country = "CN";

    public Person(String name, int age)
    {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void show()
    {
        System.out.println(Person.country+":"+this.name+":"+this.age);
    }

    public static void method()
    {
        System.out.println(Person.country);
    }
}

class StaticDemo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Person.method(); // 使用类名调用静态方法

        Person p = new Person("旺财",20);
        p.show();
    }
}

静态什么时候使用?

1. 静态变量
   
   当分析对象中所具备的成员变量的值都是相同的, 这时这个成员就可以被静态修饰.
   
   只有数据在对象中都是不同的, 那就是对象的特有数据, 必须存储在对象中, 是非静态的.
   
   如果是相同的数据, 对象不需要作修改, 只需要使用即可, 不需要存储在对象中, 定义成静态的.
2. 静态函数
   
   函数是否用静态修饰, 就参考一点, 就是该函数功能是否有访问到对象中的特有数据.
   
   简单点说, 从源代码看, 该功能是否需要访问非静态的成员变量, 如果需要, 该功能就是非静态的.
   
   如果不需要, 就可以将功能定义成静态的.当然, 也可以定义成非静态的.
   
   但是非静态方法需要被对象调用, 而创建对象仅仅是为了调用非静态的, 非静态方法没有访问特有数据, 该对象的创建是没有意义的.

class Person
{
    int age;
    static String country = "CN";

    public void speak()
    {
        System.out.println("haha");
    }
}

class Demo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Demo d = new Demo();
        d.speak();  // 调用 speak() 方法需要创建对象, 但是 speak() 方法并没有访问特有数据, 对象的创建没有意义
    }
}

// 改进
class Person
{
    int age;
    static String country = "CN";

    public static void speak() // 将方法定义为静态的
    {
        System.out.println("haha");
    }
}

class Demo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Person.speak(); //使用类名调用该方法
    }
}

静态代码块

特点: 随着类的加载而执行, 而且只执行一次.

作用: 用于给类进行初始化. 如果这个类的成员全是静态的, 并不需要创建对象.

public StaticCode
{
    static  // 静态代码块
    {
        System.out.println("haha");
    }

    void show()
    {
        System.out.println("show run");
    }
}

class StaticCodeDemo
{
    pulic static void main(String[] args)
    {
        new StaticCode().show();
    }
}

构造代码块

定义: 定义在类中的代码块称为构造代码块

作用: 可以给所有对象初始化

构造函数: 是给对应的对象进行针对性的初始化.

局部代码块: 限定局部变量的生存周期. 定义在方法中.

执行顺序: 静态代码块先执行, 如果有对象, 执行构造代码块,再执行构造函数. 然后执行局部代码块

class Person
{
    private String name;

    Person()
    {
        name = "baby";
        System.out.println("哇哇");
    }

    Person(String name)
    {
        this.name = name;
        System.out.println("哇哇");
    }

    public void speak()
    {
        System.out.println("name:" + name);
    }
}

class Demo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Person p1 = new Person();
        Person p2 = new Person("旺财");
        p1.speak();
        p2.speak();
    }
}

// 改进

class Person
{
    private String name;

    // 类中的代码块称为构造代码块. 创建对象时,调用. 可以给所有对象进行初始化
    {
        System.out.println("person run");
    }

    Person()
    {
        name = "baby";
        cry(); // 提高复用性
    }

    Person(String name)
    {
        this.name = name;
        cry(); // 提高复用性
    }

    pulic void cry()
    {
        System.out.println("哇哇");
    }

    public void speak()
    {
        System.out.println("name:" + name);
    }
}

class Demo
{
    // 省略...
}

//再改进
class Person
{
    private String name;

    // 类中的代码块称为构造代码块. 创建对象时,调用. 可以给所有对象进行初始化
    {
        cry();
    }

    Person()
    {
        name = "baby";
    }

    Person(String name)
    {
        this.name = name;
    }

    pulic void cry()
    {
        System.out.println("哇哇");
    }

    public void speak()
    {
        System.out.println("name:" + name);
    }
}

class Demo
{
    // 省略...
}

_参考资料:_
- [JavaSE 基础视频(毕向东)](https://www.bilibili.com/video/av3092180/#page=1)