Java基础(六) static五大应用场景

static和final是两个我们必须掌握的关键字。不同于其他关键字,他们都有多种用法,而且在一定环境下使用,可以提高程序的运行性能,优化程序的结构。上一个章节我们讲了final关键字的原理及用法,本章节我们来了解一下static关键字原理及其用法。

一. static特点

static是一个修饰符,通常用于修饰变量和方法,如开发过程中用到的字典类数据都会用到static来修饰,工具类方法,如Dateutils,Stringutils这类工具方法也会用到static来修饰,那么除了这两种最常用的场景外,是否还有其他场景呢,答案是:有的,总共五种:

  1. static变量
  2. static方法
  3. static代码块
  4. static内部类
  5. static包内导入

static修饰的变量、方法、代码块、内部类在类加载期间就已经完成初始化,存储在Java Heap(JDK7.0之前存储在方法区)中静态存储区,因此static优于对象而存在。

static修饰的成员(变量、方法)被所有对象所共享,也叫静态变量或静态方法,可直接通过类调用(也建议通过类调用)。

二. static 变量

static变量随着类的加载而存在,随着类的消失而消失,当类被加载时,就会为静态变量在Java Heap中分配内存空间,可以通过【类.变量名】和【对象.变量名】的方式调用,建议直接使用【类.变量名】的方式,

public class Person {
    private String name;

    private static int eyeNum;

    public static int legNum = 2;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static int getEyeNum() {
        return eyeNum;
    }

    public static void setEyeNum(int eyeNum) {
        Person.eyeNum = eyeNum;
    }
}
public static void main(String[] args) {
    Person person = new Person();
    person.setEyeNum(25);

    Person person1 = new Person();
    person1.setEyeNum(28);
    System.out.println(person.getEyeNum());//28
    System.out.println(person1.getEyeNum());//28
    
    int legNum = person.legNum;
    System.out.println(legNum);//2
}

从上面的例子可以看出静态变量是对所有对象共享,一个对象对其值的改动,直接就会造成另一个对象取值的不同。

什么时候使用static变量?

作为共享变量使用,通常搭配final关键字一起使用,比如我们常用的字典类数据;

private static final String GENERAL_MAN = "man";

减少对象的创建,比如在类开头的部分,定义Logger方法,用于异常日志采集

private static Logger LOGGER = LogFactory.getLoggger(MyClass.class);

始终返回同一变量,比如我们的单例模式。

三. static 方法

静态方法只能访问静态成员(静态变量、静态方法),而非静态方法既可访问静态方法也可访问非静态方法;因为静态成员优于对象而存在,因此无法调用和对象相关的关键字,如this,super,无法通过关键字访问对象资源。

public class Person {
	private String name;    
	private static int eyeNum;    
	public static int legNum = 2;    
	public String getName() {
    	return name;    
    }    
    public void setName(String name) {
    	this.name = name;    
    }    
    public static int getEyeNum() {
    	System.out.println(name);//编译出错,name不可用
    	return eyeNum;
    }    
    public static void setEyeNum(int eyeNum) {
    	Person.eyeNum = eyeNum;        
    	this.name = "";//编译出错,this不可用
    }
}

什么时候使用static方法?

static方法一般用于与当前对象无法的工厂方法、工具方法。如Math.sqrt(),Arrays.sort(),StringUtils.isEmpty()等。

四. static 代码块

static代码块相对于static变量和static方法来说使用不是那么广泛,但也算是比较常见的用法了,static代码块在加载一个类的时候最先执行,且只执行一次。

public static Map<String, String> timeTypes;
static {
	timeTypes = new HashMap<>();
    timeTypes.put("year", "年");
    timeTypes.put("quarter", "季");
    timeTypes.put("month", "月");
    timeTypes.put("day", "日");
    System.out.println("初始化1");
}
public static void main(String[] args) {
	System.out.println("初始化2");
}

执行结果是:

初始化1;

初始化2;

什么时候使用static代码块?

一般在进行初始化操作时,比如读取配置文件信息,获取当前服务器参数等

五. static内部类

定义一个内部类,加上static,就成为了一个static内部类,static只能修饰内部类,不能修饰顶级类,静态内部类在业务应用系统开发中使用的不多。

public class StaticCouter {
    private String str0 = "hi";    //非静态变量    
    private static String str1 = "hello";  //静态变量   
    static class StaticInnerClass{//静态内部类
        public void getMessage(){
            System.out.println(str0);//编译出错
            System.out.println(str1);
        }
    }    
    class NormalInnerClass{//非静态内部类
        public void getMessage(){
            System.out.println(str0);
            System.out.println(str1);
        }
    }
}

静态内部类与非静态内部类有何异同?

静态内部类 非静态内部类
不需要有指向外部类的引用 必须通过外部类的new关键字引用
可定义普通变量和方法,也可定义静态变量和方法 可定义普通变量和方法,不可定义静态变量和方法
可以调用外部类的静态成员,不能调用外部类的普通成员 可调用外部类的普通成员和静态成员
public static void main(String[] args) {
    //创建静态内部类实例    
    StaticInnerClass staticInnerClass = new StaticInnerClass();    
    //调用静态内部类方法    
    staticInnerClass.getMessage();    
    //创建静态内部类实例    
    StaticCouter.StaticInnerClass staticInnerClass1 = new staticCouter.StaticInnerClass();    
    //调用静态内部类方法
    staticInnerClass1.getMessage();
    //创建普通内部类实例
    StaticCouter.NormalInnerClass normalInnerClass = new StaticCouter().new NormalInnerClass();
    //调用普通内部类方法
    normalInnerClass.getMessage();
}

六. static包内导入

这个概念不太好理解,举个例子

public static void main(String[] args) {
	int[] arra = {1,4,5,7};
    Arrays.sort(arra);
    Arrays.asList(arra);
    Arrays.fill(arra, 6);
}

static包导入目的就是去掉重复的Arrays类名调用

通过在顶部引入

import static java.util.Arrays.*

即可把Arrays类中所有的静态变量,方法,内部类等都引入当前类中,调用时直接调用sort(arra),asList(arra),

java5后引入的,不常用,调用类方法时会比较简单,但可读性不好,慎用。

七. 总结

static是java中很常用的一个关键字,使用场景也很多,本文主要介绍了它的五种用法,static变量,static方法,static代码块,static内部类,static包内导入,若有不对之处,请批评指正,望共同进步,谢谢!

posted @ 2019-06-24 07:53  工匠初心  阅读(6312)  评论(0编辑  收藏  举报