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2020
10-08

java关键字static的使用详解

关键字 static

1. 概述

  • static 是一种修饰符
  • static 是Java中表静态的关键字
  • 它可以修饰成员变量、成员方法、代码块
  • 被static修饰的成员变量或成员方法，将不再依赖于对象的创建而去使用，而是依赖类的存在，成为类成员或类方法，是共享的（下面将会详细的解释）。

2. static修饰成员变量

2.1 常见的修饰符

  • public 修饰符
  • private 修饰符
  • 没有修饰符
  • static 修饰符（静态修饰符）
class Test {
	// public 修饰符
	public int a;
	// private 修饰符
	private int b;
	// 没有修饰符
	int c;
	// static 修饰符
	public static int d;
}

2.2 内存图分析讲解static修饰成员变量

class Test {
	public int a;
	public String b;
	public double c;
	public static int d;
}
Test t = new Test();

以上述简单的测试类为例，画其底层的内存图（下图是我自己手画的图，天生手残，请大家多担待😂）：

在这里插入图片描述

以上就是很简单的Java实例化对象从创建内存到给成员变量开辟内存空间，并默认初始化的底层内存图，我来解释以下上面的图：

  1. 在栈中开辟一块内存，以main标识的内存空间，为main方法的函数帧。
  2. 在main函数帧标识的内存中，开辟一块以t标识（实例化对象的名字）的局部变量内存，其中存放的是地址值（或称引用值），指向堆空间中保存成员变量内存的首地址。
  3. 堆空间开辟一块内存，用来存放成员变量，其开辟内存的个数于其成员变量的个数有关，以次Test为例，非static修饰的变量有3个，变在其中开辟三块内存空间，用来存放着三个变量，顺序为类中定义变量的顺序。将该内存地址的首地址赋给栈中t标识的那块内存。
  4. 因为成员变量在堆中开辟的内存，堆的机制，存在默认初始化，所以对成员变量赋予默认初始化的值，int，double，属于基本数据类型，所以直接将其默认值0，0.0写入对应的内存当中；成员变量c为字符型，为引用数据类型，所以其内存中存放的是地址值，指向堆中的另一块空间，并赋予默认值null，完成成员变量的初始化。
  5. 从图中可以很明显的看出，存放d，用static修饰的成员变量，其内存的开辟不在堆内存中开辟，而是在方法区中的静态区开辟（可以理解静态区就在方法区当中）。
  6. 静态区随类的加载而开辟，且其中的存放的静态成员变量是共享的，且仅有次一块内存。

2.3 static修饰的成员变量的特点

  • static修饰的成员变量不再是普通的成员变量，而是类成员变量
  • 其随着类的加载而加载，随着类的加载而开辟内存，不依赖于对象的存在
  • 其内存在静态区存放
  • 被类的所有对象所共享

2.4 简单的代码解释并说明如何使用

class Test {
	public int a = 10;
	public static int b = 20;
}

// 类已经加载，并没有实例化，此时静态区已经开辟，可以调用使用静态变量，并不依赖于对象存在，而是依赖于类的存在，使用时，直接类名.变量名，即可。
syso(Test.b); // 输出 20

// 实例化对象，此时才在堆空间中开辟一系列的内存，上述原理中已经阐述，此时才可以调用a的值。
Test t = new Test();
syso(t.a); // 输出 10
// 当然也可调用 b 的值
syso(t.b); // 输出 20

3. static修饰成员方法

3.1 为什么使用static去修饰成员方法

用static修饰的成员变量是静态变量，也称类变量，它是随着类的加载而加载的，地址内存在静态区，不再依赖对象而存在。但是如何手动改变或设置或调用它的值呢，即操作static数据成员？

  • 可以默认初始化，即开辟内存空间的时候，底层自动赋予它类型默认的初始值。
  • 显示初始化。即在定义其的时候，给它一个值。
public static int a = 10;

但是如何手动的给它赋予值并且调用呢，这就引入了用static修饰的成员方法，类方法。

2.2 static修饰的成员方法的特点

  • 不再是普通的成员方法，而是类方法，随着类的加载而加载，不再依赖于对象，而是依赖于类。因
  • 为不再依赖于对象的存在，所以就和对象毫无关系，所以在类方法中不存在 this 引用（this表当前对象，随着对象的创建而加载），所以就不能调用非静态的成员变量和函数。
  • 只能访问静态成员和静态的成员方法
  • 类比对象优先
  • 静态只能访问静态

2.3 简单的代码解释并说明如何使用

class Test {
	// 一般的类中的成员变量都是私有的
	private static String lib;
	// static 只能访问静态成员 和 静态方法
	public static String getLib() {
		// 普通数据成员，依赖对象
		
		// 不依赖对象
		// 不存在 this.lib; 不存在 this 引用
		return lib;
	}
	   // 局部变量
	public static void setLib(String lib) {
		// 通过类名.static成员 解决同名的问题
		School.lib = lib;
		//static 不可以调用其它 非 static 的成员方法
	}
}

// 在使用的时候，直接 类名.方法名 即可
// 如果要使用类，必须先把 .class 文件装入内存  当装入内存后，类立马开辟内存在方法区，形成类的对象
		
// 类成员 调用方法
// 类名 .成员名
School.setLib("1");
System.out.println("lib: " + School.getLib());

3. static修饰代码块

3.1 概述静态代码块

在Java中的代码块，有局部代码块，构造代码块，静态代码块，三者执行顺序，作用，会单独出一篇博文来简单说明。所谓静态代码块就是用static修饰的代码块。

class Test {
	// 静态代码块
	static {
		syso(...);
	}
}
  1. 静态代码块，随着类的加载而加载，指执行一次，且优于主函数的执行，即在main函数入口之前就执行。
  2. 静态代码块是由类调用的，在主函数之前就执行。
  3. 作用：对类和静态变量进行一系列的初始化
  4. 静态代码块中的变量是局部变量，与普通函数中的局部变量性质没有区别。
  5. 可以由多个静态代码块

3.2 代码解释

输出：

在这里插入图片描述

可以明显的看出，当类加载还未执行main函数的时候，主类中的static已经执行，之后执行main函数，从上至下顺序执行，当类进行实例化的时候，同样也是现执行类中的static代码块，再执行构造器中的代码块

4. 总结static关键字static

1.静态方法 | 静态成员变量：
类中的方法 | 成员变量，加上static修饰，就成了静态成员方法（类方法） | 静态成员变量（类变量）
2.static成员方法和普通成员方法的本质区别在于没有this指针
static成员方法只能引用类中的静态成员(属性、方法)
static成员方法不能引用类中的非静态成员
3.类变量和类方法，都是随着类的加载而加载的，依赖于类，优于对象的，使用的时候 类名.变量名（方法名），被类的所有对象而共享的
4.普通成员方法既可以引用static成员，也可以普通成员
5.可以通过类名调用static成员方法，也可以通过对象名调用
6.static方法之所以存在，就是为了操作static数据成员

到此这篇关于java关键字static的使用详解的文章就介绍到这了,更多相关java关键字static内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

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