快捷導(dǎo)航

Java超詳細(xì)透徹講解static

更新時間：2022年05月17日 10:26:23 作者：小老師ir

static關(guān)鍵字基本概念我們可以一句話來概括:方便在沒有創(chuàng)建對象的情況下來進(jìn)行調(diào)用。也就是說:被static關(guān)鍵字修飾的不需要創(chuàng)建對象去調(diào)用,直接根據(jù)類名就可以去訪問，讓我們來了解一下你可能還不知道情況

1. 引入

當(dāng)我們編寫一個類時，其實(shí)就是在描述其對象的屬性和行為，而并沒有產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上的對象，只有通過new關(guān)鍵字才會產(chǎn)生出對象，這時系統(tǒng)才會分配內(nèi)存空間給對象，其方法才可以供外部調(diào)用。我們有時候希望無論是否產(chǎn)生了對象或無論產(chǎn)生了多少對象的情況下，某些特定的數(shù)據(jù)在內(nèi)存空間里只有一份。

例如所有的中國人都有個國家名稱，每一個中國人都共享這個國家名稱，不必在每一個中國人的實(shí)例對象中都單獨(dú)分配一個用于代表國家名稱的變量。

2. 理解

static:靜態(tài)的

3. 使用

3.1 使用范圍

在Java類中，可用static修飾屬性、方法、代碼塊、內(nèi)部類

3.2 static修飾屬性

3.2.1 設(shè)計(jì)思想

類屬性作為該類各個對象之間共享的變量。在設(shè)計(jì)類時,分析哪些屬性不因?qū)ο蟮牟煌淖?，將這些屬性設(shè)置為類屬性。相應(yīng)的方法設(shè)置為類方法。

3.2.2 分類

屬性，按是否使用static修飾，又分為：

靜態(tài)屬性（靜態(tài)變量或類變量）vs 非靜態(tài)屬性(實(shí)例變量)

實(shí)例變量：我們創(chuàng)建了類的多個對象，每個對象都獨(dú)立的擁有一套類中的非靜態(tài)屬性。當(dāng)修改其中一個對象中的非靜態(tài)屬性時，不會導(dǎo)致其他對象中同樣的屬性值的修改。

靜態(tài)變量：我們創(chuàng)建了類的多個對象，多個對象共享同一個靜態(tài)變量。當(dāng)通過某一個對象修改靜態(tài)變量時，會導(dǎo)致其他對象調(diào)用此靜態(tài)變量時，是修改過了的。

3.2.3 注意

靜態(tài)變量隨著類的加載而加載?？梢酝ㄟ^"類.靜態(tài)變量"的方式進(jìn)行調(diào)用。

靜態(tài)變量的加載要早于對象的創(chuàng)建。

修飾的成員，被所有對象所共享。

訪問權(quán)限允許時，可不創(chuàng)建對象，直接被類調(diào)用。

由于類只會加載一次，則靜態(tài)變量在內(nèi)存中也只會存在一份：存在方法區(qū)的靜態(tài)域中。

無論創(chuàng)建多少個對象，靜態(tài)數(shù)據(jù)都只占用一份存儲區(qū)域。

static關(guān)鍵字不能應(yīng)用于局部變量，因此它只能作用于域。

① 如果一個域是靜態(tài)的基本類型域，且也沒有對它進(jìn)行初始化，那么它就會獲得基本類型的標(biāo)準(zhǔn)初值。

② 如果它是一個對象引用，那么它的默認(rèn)初始化值就是null。

靜態(tài)變量與實(shí)例變量可修飾的范圍區(qū)別：

	靜態(tài)變量	實(shí)例變量
類	yes	no
對象	yes	yes

3.2.4 舉例

靜態(tài)屬性舉例： ① System.out;② Math.PI;

應(yīng)用舉例：

應(yīng)用舉例1：

public class Test1 {
    public static void main(String args[]) {
                Circle c1 = new Circle(2.0);
                Circle c2 = new Circle(3.0);
                c1.display();//name:這是一個圓radius:2.0
                c2.display();//name:這是一個圓radius:3.0
    }
}
class Circle {
    private double radius;
    public static String name = "這是一個圓";
    public static String getName() {
        return name;
    }
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius; 
    }
    public double findArea() {
        return Math.PI * radius * radius; 
    }
    public void display() {
        System.out.println("name:" + name + "radius:" + radius);
    } 
}

應(yīng)用舉例2：

class Person {
   private int id;
   public static int total = 0;
   public Person() {
     total++;
     id = total;
}
    public static void main(String args[]){
      Person Tom=new Person();
      Tom.id=0;
      total=100; // 不用創(chuàng)建對象就可以訪問靜態(tài)成員
    } 
}

應(yīng)用舉例3:

public class StaticDemo {
    public static void main(String args[]) {
      Person.total = 100; // 不用創(chuàng)建對象就可以訪問靜態(tài)成員
      //訪問方式：類名.類屬性，類名.類方法
      System.out.println(Person.total);
      Person c = new Person();
      System.out.println(c.total); //101
    }
}

3.2.5 類變量內(nèi)存解析

圖解1：

圖解2：

3.3 static修飾方法

3.3.1 設(shè)計(jì)思想

如果方法與調(diào)用者無關(guān)，則這樣的方法通常被聲明為類方法，由于不需要創(chuàng)建對象就可以調(diào)用類方法，從而簡化了方法的調(diào)用。

3.3.2 理解

static修飾方法為靜態(tài)方法。

3.3.3 使用

沒有對象的實(shí)例時，可以用類名.方法名()的形式訪問由static修飾的類方法。

靜態(tài)方法與非靜態(tài)方法可修飾的范圍區(qū)別：

	靜態(tài)方法	非靜態(tài)方法
類	yes	no
對象	yes	yes

3.3.4 注意

因?yàn)椴恍枰獙?shí)例就可以訪問static方法，因此static方法內(nèi)部不能有this。(也不能有super)

static修飾的方法不能被重寫。

靜態(tài)方法中，只能調(diào)用靜態(tài)的方法或?qū)傩浴?/p>

非靜態(tài)方法中，既可以調(diào)用非靜態(tài)的方法或?qū)傩?，也可以調(diào)用靜態(tài)的方法或?qū)傩浴?/p>

3.3.5 舉例

public class StaticTest {
	public static void main(String[] args) {		
		Chinese.nation = "中國";				
		Chinese c1 = new Chinese();
		c1.name = "姚明";
		c1.age = 40;
		c1.nation = "CHN";		
		Chinese c2 = new Chinese();
		c2.name = "馬龍";
		c2.age = 30;
		c2.nation = "CHINA";		
		System.out.println(c1.nation);//CHINA		
		//編譯不通過
//		Chinese.name = "張繼科";				
		c1.eat();		
		Chinese.show();
		//編譯不通過
//		Chinese.eat();
//		Chinese.info();
	}
}
//中國人
class Chinese{	
	String name;
	int age;
	static String nation;	
	public void eat(){
		System.out.println("中國人吃中餐");
		//調(diào)用非靜態(tài)結(jié)構(gòu)
		this.info();
		System.out.println("name :" +name);
		//調(diào)用靜態(tài)結(jié)構(gòu)
		walk();
		System.out.println("nation : " + nation);
	}	
	public static void show(){
		System.out.println("我是一個中國人！");
		//不能調(diào)用非靜態(tài)的結(jié)構(gòu)
//		eat();
//		name = "Tom";
		//可以調(diào)用靜態(tài)的結(jié)構(gòu)
		System.out.println(Chinese.nation);
		walk();
	}	
	public void info(){
		System.out.println("name :" + name +",age : " + age);
	}	
	public static void walk(){		
	}
}

4. 注意

關(guān)于靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的使用，可都從生命周期的角度去理解。

開發(fā)中，如何確定一個屬性是否要聲明為static的？

屬性是可以被多個對象所共享的，不會隨著對象的不同而不同的。

類中的常量也常常聲明為static。

開發(fā)中，如何確定一個方法是否要聲明為static的？

操作靜態(tài)屬性的方法，通常設(shè)置為static的。

工具類中的方法，習(xí)慣上聲明為static的。比如：Math、Arrays、Collections。

5. 單例 (Singleton)設(shè)計(jì)模式

5.1 概述

設(shè)計(jì)模式是在大量的實(shí)踐中總結(jié)和理論化之后優(yōu)選的代碼結(jié)構(gòu)、編程風(fēng)格、以及解決問題的思考方式。設(shè)計(jì)模免去我們自己再思考和摸索。就像是經(jīng)典的棋譜，不同的棋局，我們用不同的棋譜。”套路”

所謂類的單例設(shè)計(jì)模式，就是采取一定的方法保證在整個的軟件系統(tǒng)中，對某個類只能存在一個對象實(shí)例，并且該類只提供一個取得其對象實(shí)例的方法。如果我們要讓類在一個虛擬機(jī)中只能產(chǎn)生一個對象，我們應(yīng)該怎么做呢？

① 我們首先必須將類的構(gòu)造器的訪問權(quán)限設(shè)置為private

這樣，就不能用new操作符在類的外部產(chǎn)生類的對象了，但在類內(nèi)部仍可以產(chǎn)生該類的對象。

② 其次，指向類內(nèi)部產(chǎn)生的該類對象的變量也必須定義成靜態(tài)的

因?yàn)樵陬惖耐獠块_始還無法得到類的對象，只能調(diào)用該類的某個靜態(tài)方法以返回類內(nèi)部創(chuàng)建的對象，靜態(tài)方法只能訪問類中的靜態(tài)成員變量，所以，指向類內(nèi)部產(chǎn)生的該類對象的變量也必須定義成靜態(tài)的。

5.2 優(yōu)點(diǎn)

由于單例模式只生成一個實(shí)例，減少了系統(tǒng)性能開銷，當(dāng)一個對象的產(chǎn)生需要比較多的資源時，如讀取配置、產(chǎn)生其他依賴對象時，則可以通過在應(yīng)用啟動時直接產(chǎn)生一個單例對象，然后永久駐留內(nèi)存的方式來解決。

5.3 單例設(shè)計(jì)模式-餓漢式

class Singleton {
    // 1.私有化構(gòu)造器
    private Singleton() {
    }
    // 2.內(nèi)部提供一個當(dāng)前類的實(shí)例
    // 4.此實(shí)例也必須靜態(tài)化
    private static Singleton single = new Singleton();
    // 3.提供公共的靜態(tài)的方法，返回當(dāng)前類的對象
    public static Singleton getInstance() {
    return single; 
    } 
}

5.4 單例設(shè)計(jì)模式-懶漢式

（1）單例設(shè)計(jì)模式-懶漢式（線程不安全）

class Singleton {
    // 1.私有化構(gòu)造器
    private Singleton() {
    }
    // 2.內(nèi)部提供一個當(dāng)前類的實(shí)例
    // 4.此實(shí)例也必須靜態(tài)化
    private static Singleton single;
    // 3.提供公共的靜態(tài)的方法，返回當(dāng)前類的對象
    public static Singleton getInstance() {
      if(single == null) {
      single = new Singleton();
      }
     return single; 
     } 
}

（2）單例設(shè)計(jì)模式-懶漢式（線程安全）

public class BankTest {
}
class Bank{
    private Bank(){}
    private static Bank instance = null;
    public static Bank getInstance(){
        //方式一：效率稍差
//        synchronized (Bank.class) {
//            if(instance == null){
//
//                instance = new Bank();
//            }
//            return instance;
//        }
        //方式二：效率更高
        if(instance == null){
            synchronized (Bank.class) {
                if(instance == null){
                    instance = new Bank();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}