01_面向对象高级_static

Static

static 的中文意思是"静态"，它可以修饰成员变量、成员方法

1. Static 修饰成员变量

• static 修饰的成员变量，也称之为"类变量"
• 类变量它是属于类的，与类一起加载，在内存中只有一份，会被类的所有对象共享
• 无 static 修饰的成员变量，称之为 " 实例变量 (对象变量) "
• 实例变量 (对象变量) 是属于对象的，每个对象中都有一份

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        
        Human.name = "人类";  // 直接通过 "类名.类变量名" 的方式来访问（推荐此方法）
        Human obj = new Human();
        obj.name = "人才";  // 也可以通过 "对象.类变量名" 的方式访问，但是不推荐此方法！
        
    }
}

class Human {
    // 类变量
    static String name;

    // 实例变量（对象的变量）
    int age;
}

2. 类变量的使用场景

在开发中，如果某个数据只需要一份，且希望能够被共享 (访问、修改)，则该数据可以定义成类变量来记住。

import java.util.ArrayList;

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个集合，用来存放对象
        ArrayList list = new ArrayList();

        System.out.println(Human.number);  // 0
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Human obj = new Human();
            list.add(obj);
        }
        System.out.println(Human.number);  // 5
    }
}

class Human {
    // 类变量
    static int number;  // 没必要自己手动初始化，因为默认自动初始化为 0

    public Human() {
        Human.number++;
        // 在同一个类中，访问自己类的类变量，可以省略不写前面的 Human
        // 即：可以将 Human.number++ 写成 number++
    }
}

3. static 修饰成员方法

• 类方法：有 static 修饰的成员方法，属于类
• 实例方法：无 static 修饰的方法，属于对象

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        Human.printHelloWorld();  // 直接通过"类名.类方法名"进行调用（推荐使用此方法）
        Human obj = new Human();
        obj.printHelloWorld();  // 不推荐使用此方法
        obj.printGood();
    }
}

class Human {
    // 类方法
    public static void printHelloWorld() {
        System.out.println("Hello World");
    }

    // 实例方法（对象的方法）
    public void printGood() {
        System.out.println("Good");
    }
}

4. 类方法的使用场景

• 类方法最常见的应用常见是做工具类

• 什么是工具类？

  简单的说，就是创建一个类，在里面写一些功能，方便别人去调用你写的工具；

  而在工具类中，使用的方法都是一些类方法，而不是实例方法

  因此，工具类没有创建对象的需求，建议将工具类的构造器进行私有，从而禁止他人创建对象

  另外要注意的是，一般情况下，每个方法都是用来完成一个功能的。

• 为什么工具类中的方法要使用类方法，而不用实例方法？

  首先，实例方法确实也能够实现做工具类，但是！实例方法需要创建对象来调用，而如果大费周章创建了一个对象，却只是为了用它来调用实例方法，在操作上看，这是多此一举，在内存上看，它还浪费了内存。

• 使用类方法设计工具类的好处

  提高了代码的复用；调用方便，提高了开发效率。

5. 代码块

**概述：**代码块是类的5大成分之一（成员变量、方法、构造器、代码块、内部类）

代码块分两种

• **静态代码块：**static { }

  特点：类加载时自动执行，由于类只会加载一次，所以静态代码块也只会执行一次

  作用：完成类的初始化，例如：对类变量的初始化赋值

• 实例代码块：{ }

  特定：每次创建对象时，都会先执行实例代码块，再执行构造器

  作用：和构造器一样，都是用来完成对象的初始化操作的，例如：对实例变量进行初始化赋值

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // 先加载一次类，执行一次 static{}，再同步执行 Human.number
        System.out.println(Human.number);
        System.out.println(Human.number);
        System.out.println(Human.number);

        // 实例代码块——功能演示
        Human obj = new Human();
        Human obj2 = new Human(25);
        
        // 程序运行结果:
        /*
            静态代码块执行了~~
            1
            1
            1
            警告！有人创建了对象！对象内存地址: login.Human@682a0b20
            此人使用了[无参]构造器创建对象
            警告！有人创建了对象！对象内存地址: login.Human@3d075dc0
            此人使用了[含参]构造器创建对象
        */
    }
}

class Human {
    static int number;

    // 静态代码块
    static {
        System.out.println("静态代码块执行了~~");
        number++;
    }

    // 实例代码块
    {
        System.out.println("警告！有人创建了对象！对象内存地址: " + this);
    }

    public Human() {
        System.out.println("此人使用了[无参]构造器创建对象");
    }

    public Human(int age) {
        System.out.println("此人使用了[含参]构造器创建对象");
    }
}

6. 单例设计模式

什么是设计模式？

• 一个问题通常有n种解法，其中肯定是有一种最优解法，这种解法被人总结出来了，称之为设计模式
• 设计模式有20多种，对应20多种软件开发中会遇到的问题

单例设计模式

• 要求：确保一个类只有一个对象
• 饿汉式单例：拿对象时，对象早就创建好了
• 懒汉式单例：拿对象时，才开始创建对象
• …

// 饿汉式单例

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        Human obj1 = Human.getObj();
        Human obj2 = Human.getObj();
        System.out.println(obj1 == obj2);  // true
    }
}

class Human {
    private static Human obj = new Human();  // 此行代码只会在类加载时，执行一次

    private Human() {
        
    }

    public static Human getObj() {
        return obj;
    }
}

// 懒汉式单例

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        Human obj1 = Human.getObj();
        Human obj2 = Human.getObj();
        System.out.println(obj1 == obj2);  // true
    }
}

class Human {
    private static Human obj;

    private Human() {

    }

    public static Human getObj() {
        if (Human.obj == null) {
            obj = new Human();
        }
        return obj;
    }
}