static修飾符一般用法
原文地址:
static關鍵字
1.修飾成員變數
在我們平時的使用當中,static最常用的功能就是修飾類的屬性和方法,讓他們成為類的成員屬性和方法,我們通常將用static修飾的成員稱為類成員或者靜態成員,這句話挺起來都點奇怪,其實這是相對於物件的屬性和方法來說的。請看下面的例子:(未避免程式太過臃腫,暫時不管訪問控制)
public class Person { String name; int age; public String toString() { return "Name:" + name + ", Age:" + age; } public static void main(String[] args) { Person p1 = new Person(); p1.name = "zhangsan"; p1.age = 10; Person p2 = new Person(); p2.name = "lisi"; p2.age = 12; System.out.println(p1); System.out.println(p2); } /**Output * Name:zhangsan, Age:10 * Name:lisi, Age:12 *///~ }
上面的程式碼我們很熟悉,根據Person構造出的每一個物件都是獨立存在的,儲存有自己獨立的成員變數,相互不會影響,他們在記憶體中的示意如下:
從上圖中可以看出,p1和p2兩個變數引用的物件分別儲存在記憶體中堆區域的不同地址中,所以他們之間相互不會干擾。但其實,在這當中,我們省略了一些重要資訊,相信大家也都會想到,物件的成員屬性都在這了,由每個物件自己儲存,那麼他們的方法呢?實際上,不論一個類建立了幾個物件,他們的方法都是一樣的:
從上面的圖中我們可以看到,兩個Person物件的方法實際上只是指向了同一個方法定義。這個方法定義是位於記憶體中的一塊不變區域(由jvm劃分),我們暫稱它為靜態儲存區。這一塊儲存區不僅存放了方法的定義,實際上從更大的角度而言,它存放的是各種類的定義,當我們通過new來生成物件時,會根據這裡定義的類的定義去建立物件。多個物件僅會對應同一個方法,這裡有一個讓我們充分信服的理由,那就是不管多少的物件,他們的方法總是相同的,儘管最後的輸出會有所不同,但是方法總是會按照我們預想的結果去操作,即不同的物件去呼叫同一個方法,結果會不盡相同。
我們知道,static關鍵字可以修飾成員變數和方法,來讓它們變成類的所屬,而不是物件的所屬,比如我們將Person的age屬性用static進行修飾,結果會是什麼樣呢?請看下面的例子:
public class Person {
String name;
static int age;
/* 其餘程式碼不變... */
/**Output
* Name:zhangsan, Age:12
* Name:lisi, Age:12
*///~
}
我們發現,結果發生了一點變化,在給p2的age屬性賦值時,干擾了p1的age屬性,這是為什麼呢?我們還是來看他們在記憶體中的示意:
我們發現,給age屬性加了static關鍵字之後,Person物件就不再擁有age屬性了,age屬性會統一交給Person類去管理,即多個Person物件只會對應一個age屬性,一個物件如果對age屬性做了改變,其他的物件都會受到影響。我們看到此時的age和toString()方法一樣,都是交由類去管理。
雖然我們看到static可以讓物件共享屬性,但是實際中我們很少這麼用,也不推薦這麼使用。因為這樣會讓該屬性變得難以控制,因為它在任何地方都有可能被改變。如果我們想共享屬性,一般我們會採用其他的辦法:
public class Person {
private static int count = 0;
int id;
String name;
int age;
public Person() {
id = ++count;
}
public String toString() {
return "Id:" + id + ", Name:" + name + ", Age:" + age;
}
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
p1.name = "zhangsan";
p1.age = 10;
Person p2 = new Person();
p2.name = "lisi";
p2.age = 12;
System.out.println(p1);
System.out.println(p2);
}
/**Output
* Id:1, Name:zhangsan, Age:10
* Id:2, Name:lisi, Age:12
*///~
}
上面的程式碼起到了給Person的物件建立一個唯一id以及記錄總數的作用,其中count由static修飾,是Person類的成員屬性,每次建立一個Person物件,就會使該屬性自加1然後賦給物件的id屬性,這樣,count屬性記錄了建立Person物件的總數,由於count使用了private修飾,所以從類外面無法隨意改變。
2.修飾成員方法
static的另一個作用,就是修飾成員方法。相比於修飾成員屬性,修飾成員方法對於資料的儲存上面並沒有多大的變化,因為我們從上面可以看出,方法本來就是存放在類的定義當中的。static修飾成員方法最大的作用,就是可以使用"類名.方法名"的方式操作方法,避免了先要new出物件的繁瑣和資源消耗,我們可能會經常在幫助類中看到它的使用:
public class PrintHelper {
public static void print(Object o){
System.out.println(o);
}
public static void main(String[] args) {
PrintHelper.print("Hello world");
}
}
上面便是一個例子(現在還不太實用),但是我們可以看到它的作用,使得static修飾的方法成為類的方法,使用時通過“類名.方法名”的方式就可以方便的使用了,相當於定義了一個全域性的函式(只要匯入該類所在的包即可)。不過它也有使用的侷限,一個static修飾的類中,不能使用非static修飾的成員變數和方法,這很好理解,因為static修飾的方法是屬於類的,如果去直接使用物件的成員變數,它會不知所措(不知該使用哪一個物件的屬性)。
3.靜態塊
在說明static關鍵字的第三個用法時,我們有必要重新梳理一下一個物件的初始化過程。以下面的程式碼為例:
package com.dotgua.study;
class Book{
public Book(String msg) {
System.out.println(msg);
}
}
public class Person {
Book book1 = new Book("book1成員變數初始化");
static Book book2 = new Book("static成員book2成員變數初始化");
public Person(String msg) {
System.out.println(msg);
}
Book book3 = new Book("book3成員變數初始化");
static Book book4 = new Book("static成員book4成員變數初始化");
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person("p1初始化");
}
/**Output
* static成員book2成員變數初始化
* static成員book4成員變數初始化
* book1成員變數初始化
* book3成員變數初始化
* p1初始化
*///~
}
上面的例子中,Person類中組合了四個Book成員變數,兩個是普通成員,兩個是static修飾的類成員。我們可以看到,當我們new一個Person物件時,static修飾的成員變數首先被初始化,隨後是普通成員,最後呼叫Person類的構造方法完成初始化。也就是說,在建立物件時,static修飾的成員會首先被初始化,而且我們還可以看到,如果有多個static修飾的成員,那麼會按照他們的先後位置進行初始化。
實際上,static修飾的成員的初始化可以更早的進行,請看下面的例子:
class Book{
public Book(String msg) {
System.out.println(msg);
}
}
public class Person {
Book book1 = new Book("book1成員變數初始化");
static Book book2 = new Book("static成員book2成員變數初始化");
public Person(String msg) {
System.out.println(msg);
}
Book book3 = new Book("book3成員變數初始化");
static Book book4 = new Book("static成員book4成員變數初始化");
public static void funStatic() {
System.out.println("static修飾的funStatic方法");
}
public static void main(String[] args) {
Person.funStatic();
System.out.println("****************");
Person p1 = new Person("p1初始化");
}
/**Output
* static成員book2成員變數初始化
* static成員book4成員變數初始化
* static修飾的funStatic方法
* ***************
* book1成員變數初始化
* book3成員變數初始化
* p1初始化
*///~
}
在上面的例子中我們可以發現兩個有意思的地方,第一個是當我們沒有建立物件,而是通過類去呼叫類方法時,儘管該方法沒有使用到任何的類成員,類成員還是在方法呼叫之前就初始化了,這說明,當我們第一次去使用一個類時,就會觸發該類的成員初始化。第二個是當我們使用了類方法,完成類的成員的初始化後,再new該類的物件時,static修飾的類成員沒有再次初始化,這說明,static修飾的類成員,在程式執行過程中,只需要初始化一次即可,不會進行多次的初始化。
回顧了物件的初始化以後,我們再來看static的第三個作用就非常簡單了,那就是當我們初始化static修飾的成員時,可以將他們統一放在一個以static開始,用花括號包裹起來的塊狀語句中:
class Book{
public Book(String msg) {
System.out.println(msg);
}
}
public class Person {
Book book1 = new Book("book1成員變數初始化");
static Book book2;
static {
book2 = new Book("static成員book2成員變數初始化");
book4 = new Book("static成員book4成員變數初始化");
}
public Person(String msg) {
System.out.println(msg);
}
Book book3 = new Book("book3成員變數初始化");
static Book book4;
public static void funStatic() {
System.out.println("static修飾的funStatic方法");
}
public static void main(String[] args) {
Person.funStatic();
System.out.println("****************");
Person p1 = new Person("p1初始化");
}
/**Output
* static成員book2成員變數初始化
* static成員book4成員變數初始化
* static修飾的funStatic方法
* ***************
* book1成員變數初始化
* book3成員變數初始化
* p1初始化
*///~
}
我們將上一個例子稍微做了一下修改,可以看到,結果沒有二致。