前言:
以下大部分内容我从谷歌上搜索,结合官方的文档总结的。我认为会使用谷歌、会阅读官方的文档非常作用,这里都是最权威的参考。
Java中的Static关键字用的很多,但是总结起来,大概有:Static member、Static Block、Static import三部分内容。下面分别介绍
1. Static Entry
Static试题包括静态变量、静态方法、静态内部类。
首先理解一下Static这个词,在Java中,这个词的意思是这些实体归类所有,与类绑定在一起,所有该类的实例共享这些实体。例如同一个厂商生产的自行车,把自行车抽象为一个类,对象就是每一辆自行车。每一辆自行车有价格、颜色等属性,这些属性每一辆自行车都不一样,但是,他们的声场厂商都是一样的,这个时候就可以把生产厂商定义成一个静态类型。Static实体在内存中单独存放,不跟对象的变量存放在一起。
1.1 静态变量:
定义如下:
那么,在哪些地方可以声明静态变量呢?对于一般的类中,可以在类中直接声明(与方法并列),注意不能在方法中声明静态变量,不管该方法是否为静态。在内部类当中,情况有些不一样,非静态内部类中不能声明静态变量(事实上,非静态内部类不能声明任何静态试实体)。静态内部内则可以声明静态变量。一句话,静态变量只能在外层类中或者静态内类中定义。
1.2 静态方法:
定义格式如下:
最常见的静态方法当然是main()方法。因为在其他所有对象创建之前,main方法就必须被调用,此时只能通过类来调用这个main方法。在main方法中,是不能直接引用非静态变量的。
1.3 静态类
只能在内部类中定义静态类。也就是说,内部类有静态和非静态之分。静态内部类与外层类绑定,即使没有创建外层类的对象,它一样存在。但是非静态内部类不一样,它是与特定的外层类对象绑定的,只有外部类对象存在,内部类才存在。
内部静态内中的方法一样有静态与非静态之分,如果是静态方法,在外层中可以通过内部静态内直接调用,如果是非静态方法,则必须先创建内部静态类的对象之后再调用。
2. Static Block
静态块的格式如下:(下面是一个完整例子,接下来说明用)
如果去掉static,{ }中的代码则会在创建类对象的时候才执行,(相当于把这部分代码复制到各个构造函数中)这样可以实现块中的内容在多个构造函数中的复用。上面的代码输出结果如下:
可以看到, static{ }中的代码只执行一次,而{ }中的代码每当创建一个新对象的时候就会被执行。{ } 这样的代码块也被称为构造函数块(Constructor Block)。再举个例子:
3. 静态导入:
最后提一下静态导入,如上面的代码: static import java.lang.Math.PI
看上面的注释,import之后,我们可以省略Class前面的包名直接使用类,如System.out.println(Math.PI).
静态导入之后,可以把类名也省略掉,直接使用类当中的变量或者方法,即System.out.println(Math.PI).静态导入虽然有它的一些方便,但使用的时候要非常小心。参考官方文档:http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/language/static-import.html
java中的static【从内存角度理解】
java当中,一共有三种类型的变量:
类变量:类变量是类中独立于方法之外的变量,用static 修饰。
实例变量:实例变量也是类中独立于方法之外的变量,不过没有static修饰。
局部变量:局部变量是类的方法中的变量。
1、针对类变量:
类变量仅在生成第一个对象时分配内存,所有实例对象共享同一个类变量(也就是所有实例对象共享一个内存空间),每个实例对象对类变量的改变都会影响 到其它的实例对象 (就像c语言中指向同一个地址(既同一个内存空间)的不同指针变量,改变每一个指针的值都会影响到其他指针的值) 。类变量可通过类名直接访问,无需先生成一个实例对象,也可以通过实例对象访问类变量。
类变量的数值可以通过实例来改变,各个实例共享类变量中的值。(假设有3个book实例,有类变量BookNum表示图书总数,在每一个book实 例中修改BookNum均会影响图书的总数)而实例变量是不需要用static来声明的,每个实例各占用一块内存空间,各实例变量互不影响。
static关键字在java里面用于类方法和类变量,如果你想不论产生了多少个对象,或不存在任何对象的情形下,那些特定数据的存储空间都只有一 份;或者希望某个函数不要和class object绑在一起。即使没有产生任何object,外界还是可以调用其static函数,或是取用其static data。
实例方法可以对当前对象的实例变量进行操作,也可以对类变量进行操作,实例方法由实例对象调用。
但类方法不能访问实例变量,只能访问类变量。类方法可以由类名直接调用,也可由实例对象进行调用。类方法中不能使用this或super关键字。
2、实例变量:
实例变量是可以补赋初始值的变量,比如一个整型的实例变量如果没有初始化,则默认值为0;而局部变量如果不赋初值语法上是通过的,但是在使用这个变量是程序就报错了,应该报的是空指针异常。
实例变量在堆和栈中都分配内存空间,在堆当中分配的是对象本身,而栈中则是对这个对象的引用(个人认为Object类的hoshcode方法就是对栈中的实例变量的引用地址的处理生成)
3、局部变量:
局部变量是在方法内部声明的变量,生命期仅在方法内,方法结束后变量就消失了;
局部变量必须初始化再使用,否则会报错,也就是说,如果你在方法内定义了一个局部变量,并且没有赋值,那么你在使用这个变量的时候一定得赋值,不然就报错了。
局部变量本身肯定是线程安全的,或者说它根本没有线程安全的问题。
局部变量分配在栈上,而栈是专属于线程的概念 - 每个线程都有它自己的栈。
如果变量是在静态方法里面申明的,那么属于局部变量,每次调用都会有自己的值,和你调用次数或者是不是多线程无关。如果静态方法里面有类变量,也就是静态变量,那么你多次调用的时候肯定会受影响。因为内存中只有一个值。
对于学习static我们先来看两个例子:
//Example 1 Tst.java,no main() method
package com.blogchina.qb2049;
public class Tst
{
static { System.out.println("111111"); }
}
运行结果为: 111111
Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodError: main
同样的道理看第二个例子:
//Example 2 TFrame.java,no main() method
package com.blogchina.qb2049;
import javax.swing.JFrame;
public class TFrame
{
static {
JFrame jfr_fr= new JFrame("无main()窗体 ");
jfr_fr.setLocation(400,300);
jfr_fr.setSize(200,300);
jfr_fr.setVisible(true);
jfr_fr.setDefaultCloseOperation(jfr_fr.EXIT_ON_CLOSE);
}
}运行结果如下图:
这到底怎么回事 ,这不和我们大多数教程 介绍的无main()方法程序似乎不能运行相矛盾吗。其实,这其中的缘由 就在于那个static的修饰。我在学习java时,static的学习让我很受启发 ,特此把它的总结如下,希望对想学习java的朋友有所帮助。同时,本文中的不足还希望大家多多的提出来,我们共同学习。
学习本文你到底要学到什么:
1、 static在java中到底代表什么,为何要用它?
2、 static在java中怎么用?
3、 static 有那些特点和使用的“局限”?
1、 static在java中到底代表什么,为何要用它?
static――静态――“指定位置“
首先,我们来看看java的内存:java把内存分为栈内存和堆内存,栈内存用来存放一些基本类型的变量和数组及对象的引用变量,而堆内存主要是来放置对象的。
用 static的修饰的变量和方法,实际上是指定了这些变量和方法在内存中的“固定位置”-static storage。既然要有“固定位置”那么他们的 “大小”似乎就是固定的了,有了固定位置和固定大小的特征了,在栈中或堆中开辟空间那就是非常的方便了。如果静态的变量或方法在不出其作用域的情况下,其引用句柄是不会发生改变的。
我们常看到:static变量有点类似于C中的全局变量的概念;静态表示的是内存的共享,就是它的每一个实例都指向同一个内存地址。把static拿来,就是告诉JVM它是静态的,它的引用(含间接引用)都是指向同一个位置,在那个地方,你把它改了,它就不会变成原样,你把它清理了,它就不会回来了。我们常可看到类似以下的例子来说明这个问题:
class Student{
static int numberOfStudents=0;
Student()
{
numberOfStudents++;
}
} 每一次创建一个新的Student实例时,成员numberOfStudents都会不断的递增,并且所有的Student实例都访问同一个 numberOfStudents变量,实际上int numberOfStudents变量在内存中只存储在一个位置上。为了来更好的说明这个问题,我特意学习张老师(张孝祥)使用一个形象的图解:
创建两个Student实例,stu1=new Student(); stu2=new Student();
多个实例共享一个变量似乎不足以让我们对static那么的热情,实际上java引入static却有另外的含义:
(1)、引用static的方法和变量,不需要和实例捆绑在一起,这可以提高代码的编写的效率,这样的例子我们随处可见;
(2)、 java的主类中main()方法本身就是一个static的,所以main方法的执行就是在没有产生新的实例的情况;对于静态的东西,JVM在加载类时,就在內存中开辟了这些静态的空间,所以虽没有静态的main()方法但是程序还是执行了,不过抛出来了无main()方法的异常。这也不知算不算是 java的一个漏洞;
(3)、如果需要创建一个脱离于实例的变量或方法(只与整个类有关),那么用static作修饰是再好不过了,如我们经常看到要统计实例实现的个数(通常的例子就是计数)。
(4)、使用一种静态的方法的编程通常叫做防御(defensive)编程,它可以在API供应商突然中断支持的情况下保护代码
2、 static在java中怎么用?
使用static时,要记着我阐述的static代表什么。
static 使用非常的简单,如果要修饰一个静态块只需:staic {……..}即可(常用静态块来初始化一些变量); 静态方法就参照main()的形式:访问标识 static returnType method(…) {};静态变量就是:static type fields;
在使用静态的方法时,可以直接用类名来引用,不需要创建实例(当然创建实例也是可以的),例如,System.out,String.valueOf()等等。
3、 static 有那些特点和使用的“局限”?
从上面的分析可知,static的东西在类加载时,就分配了内存空间,即编译时就为这些成员变量的实例分配了空间。
那么在static块内和方法体内,我们能给它放一个在内存中还没有着落的变量?显然与我们先前所说的相左。static的东西,人家是在 static storage中有“指定位置“的,如果我们茫然的在static的作用域中放置一个普通的变量,那么编译时JVM就毫不客气的给你个异常:
non-static variable a cannot be referenced from a static context或 non- static method Test() cannot be referenced from a static context(注:Test() 是我试验时的一个例子 ),除非我在static中现场开辟空间,用new来要内存。
对于static的初始化问题,我们还是值得讨论的。现看下面的例子:
//StaticInit show the static decorated initialization
package com.blogchina.qb2049;
public class StaticInit
{
static int i;
int a;
public StaticInit()
{
a=6;
System.out.println("a 的初始化"+a);
}
public static void main(String[] args)
{
new StaticInit();
}
static
{
i=5;
System.out.println("i 的初始化"+i);
}
}运行结果如下:i 的初始化5
a 的初始化6 静态块的初始化要早于非静态的,原因就是在于这些东西是在类装载时就开始初始化了。
说起static的“局限“,总结起来就是:在static的方法中仅能够调用其他的static方法和static变量;在static方法中不能以任何方式引用this或super;static变量在定义时必须进行初始化,并且初始化的时间早于非静态。还有一个局限我需要具体的说明一下,static 的变量的初始化仅能一次,如下例:
//Static.java, initialize only one
class T1
{
static int t=1;
T1(int b)
{
t=b;
}
}
public class Static
{
T1 t1=new T1(2);
T1 t2=new T1(3);
T1 t3=new T1(4);
public Static()
{
System.out.println("t1: "+t1.t);
System.out.println("t2: "+t2.t);
System.out.println("t3: "+t3.t);
}
public static void main(String args[])
{
new Static();
}
}
运行结果为: t1: 4
t2: 4
t3: 4
该static变量只是接受了最后一次的初始化.实际这还是我们先前提到的多个实例共享一个静态的变量的问题。
总之,static就是给我们一个这样的忠告:static的东西在编译时,就已向内存要到了存取空间了。