Java中的static总结

  • static修饰变量。在类加载的时候,初始化顺序按照类定义的顺序执行。也就是父类顺序初始化—>子类顺序初始化。只执行一次
  • static修饰代码块。在类加载的时候,按照类定义的顺序执行。也就是父类顺序执行static块—>子类顺序执行static块。只执行一次

static方法就是没有this的方法。在static方法内部不能调用非静态方法,反过来是可以的。而且可以在没有创建任何对象的前提下,仅仅通过类本身来调用static方法。这实际上正是static方法的主要用途。 ——Java编程思想

读完上面的引言后,这里需要强调一点,在非静态方法中,是可以通过this来调用static变量、方法的。

static常见修饰

1 static修饰方法

  static方法一般称作静态方法,由于静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问,因此对于静态方法来说,是没有this的,因为它不依附于任何对象,既然都没有对象,就谈不上this了。并且由于这个特性,在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法,因为非静态成员方法/变量都是须依赖具体的对象才能够被调用。

  虽然在静态方法中不能访问非静态成员方法和非静态成员变量,但是在非静态成员方法中是可以访问静态成员方法/变量的。

class MyObject{
    private static String str1 = "staticProperty";
    private String str2 = "property";
    
    public MyObject(){
        
    }
    
    public void print1(){
        System.out.println(str1);  // 可以访问静态变量
        System.out.println(str2);
        print2();				   // 可以访问静态方法
    }
    
    public static void print2(){
        System.out.println(str1);
        System.out.println(str2);  // 编译出错,不能访问非静态变量
        print1();				   // 编译出错,不能访问非静态方法
    }
}

  在上面的代码中,由于print2方法是独立于对象存在的,可以直接用过类名调用。

  因此,如果说想在不创建对象的情况下调用某个方法,就可以将这个方法设置为static。我们最常见的static方法就是main方法,至于为什么main方法必须是static的,现在就很清楚了。因为程序在执行main方法的时候没有创建任何对象,因此只有通过类名来访问。

2 static修饰成员变量

  static变量也称作静态变量,静态变量和非静态变量的区别是:

  静态变量被所有的对象所共享,在内存中只有一个副本,它当且仅当在类初次加载时会被初始化。而非静态变量是对象所拥有的,在创建对象的时候被初始化,存在多个副本,各个对象拥有的副本互不影响。

  static成员变量的初始化顺序按照定义的顺序进行初始化。

3 static修饰代码块

  比如JDBC中通过静态块加载资源

static{
    /**
	 * 6.解析资源文件
	 */
	//6.1 获取资源文件解析器对象
	ResourceBundle bundle=ResourceBundle.getBundle("DBOptions");
	//6.2从资源获取数据,填充四项变量
	driver=bundle.getString("DRIVER");
	url=bundle.getString("URL");
	userName=bundle.getString("USERNAME");
	password=bundle.getString("PASSWORD");
	Class.forName(driver);
}

  static块可以置于类中的任何地方,类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候,会按照static块的顺序来执行每个static块,并且只会执行一次。

4 static修饰类

  static修饰类只有一种情况,那就是这个类属于静态内部类,接触过Android开发的话可能遇见过很多这样的静态内部类,如WindowManager.LayoutParams类,LayoutParams就是WindowManager类下的静态内部类,它的源码如下所示:

public interface WindowManager extends ViewManager {
    public static class LayoutParams extends ViewGroup.LayoutParams implements Parcelable {
        //内部实现
    }
}

static误区

1 static关键字会改变类中成员的访问权限吗?

  有些初学的朋友会将Java中的staticC/C++中的static关键字的功能混淆了。在这里只需要记住一点:与C/C++中的static不同,Java中的static关键字不会影响到变量或者方法的作用域。在Java中能够影响到访问权限的只有private、public、protected(包括包访问权限)这几个关键字。看下面的例子就明白了:

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(Person.name);
        System.out.println(Person.age);  // 编译出错,字段Person.age不可见
    }
}

class Person{
    public static String name = "小曾";
    private static int age = 18;
}

  提示错误Person.age 不可见,这说明static关键字并不会改变变量和方法的访问权限。

2 能通过this访问静态成员变量吗?

  本问题呼应开篇,虽然对于静态方法来说没有this,那么在非静态方法中能够通过this访问静态成员变量吗?先看下面的一个例子,这段代码输出的结果是什么?

public class Main {  
    static int value = 33;
 
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        new Main().printValue();
    }
 
    private void printValue(){
        int value = 3;
        System.out.println(this.value);
    }
}

// 打印结果:33

  这里面主要考察对thisstatic的理解。this代表什么?this代表当前对象,那么通过new Main()来调用printValue的话,当前对象就是通过new Main()生成的对象。而static变量是被对象所享有的,因此在printValue中的this.value的值毫无疑问是33。在printValue方法内部的value是局部变量,根本不可能与this关联,所以输出结果是33。在这里永远要记住一点:静态成员变量虽然独立于对象,但是不代表不可以通过对象去访问,所有的静态方法和静态变量都可以通过对象访问(只要访问权限足够)。

3 static能作用于局部变量么?

  在C/C++static是可以作用域局部变量的,但是在Java中切记:static是不允许用来修饰局部变量。不要问为什么,这是Java语法的规定。

常考static相关题目

1 下面这段代码的输出结果是什么?

public class Test extends Base{
    static{
        System.out.println("test static");
    }
     
    public Test(){
        System.out.println("test constructor");
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        new Test();
    }
}
 
class Base{
    static{
        System.out.println("base static");
    }
    
    public Base(){
        System.out.println("base constructor");
    }
}

// 打印结果:
base static
test static
base constructor
test constructor

  至于为什么是这个结果,我们先不讨论,先来想一下这段代码具体的执行过程,在执行开始,先要寻找到main方法,因为main方法是程序的入口,但是在执行main方法之前,必须先加载Test类,而在加载Test类的时候发现Test类继承自Base类,因此会转去先加载Base类,在加载Base类的时候,发现有static块,便执行了static块。在Base类加载完成之后,便继续加载Test类,然后发现Test类中也有static块,便执行static块。在加载完所需的类之后,便开始执行main方法。在main方法中执行new Test()的时候会先调用父类的构造器,然后再调用自身的构造器。因此,便出现了上面的输出结果。

2 这段代码的输出结果是什么?

public class Test {
    Person person = new Person("Test");
    static{
        System.out.println("test static");
    }
     
    public Test() {
        System.out.println("test constructor");
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        new MyClass();
    }
}
 
class Person{
    static{
        System.out.println("person static");
    }
    public Person(String str) {
        System.out.println("person "+str);
    }
}
 
class MyClass extends Test {
    Person person = new Person("MyClass");
    static{
        System.out.println("myclass static");
    }
     
    public MyClass() {
        System.out.println("myclass constructor");
    }
}

// 打印结果:
test static
myclass static
person static
person Test
test constructor
person MyClass
myclass constructor

  首先加载Test类,因此会执行Test类中的static块。接着执行new MyClass(),而MyClass类还没有被加载,因此需要加载MyClass类。在加载MyClass类的时候,发现MyClass类继承自Test类,但是由于Test类已经被加载了,所以只需要加载MyClass类,那么就会执行MyClass类的中的static块。在加载完之后,就通过构造器来生成对象。而在生成对象的时候,必须先初始化父类的成员变量,因此会执行Test中的Person person = new Person("Test"),而Person类还没有被加载过,因此会先加载Person类并执行Person类中的static块,接着再执行父类的构造器,完成了父类的初始化,然后就来初始化自身了,因此会接着执行MyClass中的Person person = new Person("MyClass"),最后执行MyClass的构造器。

3 这段代码的输出结果是什么?

public class Test {
    static{
        System.out.println("test static 1");
    }
    public static void main(String[] args) {
         
    }
     
    static{
        System.out.println("test static 2");
    }
}

// 打印结果:
test static 1
test static 2

重要总结

  经过以上的讲解与案例后,我们总结出一个类启动后的执行过程

  • 加载类:通过JVM调用ClassLoader类中的loaderClass()方法加载我们要执行的类
  • 执行static修饰的代码块(从上往下执行,并且只执行一次)
  • 调用构造器
  • 成员变量初始化(注意不是在构造函数中初始化)
  • 执行构造方法(这时才是构造函数初始化)
  • 对象创建完毕
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