第十七节：易混淆的概念(静态和非静态、拆箱和装箱)

一. 静态和非静态

1. 概念介绍

　　① 静态类（被static修饰） vs  普通类（没有被static修饰）

　　② 静态成员：被static修饰的成员，比如：静态方法、静态字段等

　　③ 普通成员(实例成员)：不被static修饰的成员，比如：普通方法、普通字段

2. 运行机制

　　① 静态成员在程序运行的时候会“先于”实例成员被加载到内存中，静态成员不需要单独创建，当然静态类也不能被实例化。

　　比如：静态字段和静态构造函数只有在程序第一次使用该类之前被调用，而且只能调用一次，利用该特性，可以设计单例模式。

补充单例模式的代码：

 1 public class STwo
 2     {
 3         /// <summary>
 4         /// 模拟耗时的构造函数
 5         /// </summary>
 6         private STwo()
 7         {
 8             long result = 0;
 9             for (int i = 0; i < 1000000; i++)
10             {
11                 result += i;
12             }
13             Thread.Sleep(1000);
14             Console.WriteLine("{0}被构造...", this.GetType().Name);
15         }
16 
17         private static STwo _STwo = null;
18         /// <summary>
19         /// 静态的构造函数：只能有一个，且是无参数的
20         /// 由CLR保证，只有在程序第一次使用该类之前被调用，而且只能调用一次
21         /// </summary>
22         static STwo()
23         {
24             _STwo = new STwo();
25         }
26 
27         public static STwo CreateIntance()
28         {
29             return _STwo;
30         }
31     }

View Code

 1 public  class SThird
 2     {
 3         /// <summary>
 4         /// 模拟耗时的构造函数
 5         /// </summary>
 6         private SThird()
 7         {
 8             long result = 0;
 9             for (int i = 0; i < 1000000; i++)
10             {
11                 result += i;
12             }
13             Thread.Sleep(1000);
14             Console.WriteLine("{0}被构造...", this.GetType().Name);
15         }
16         /// <summary>
17         /// 静态变量：由CLR保证，在程序第一次使用该类之前被调用，而且只调用一次
18         /// </summary>
19         private static SThird _SThird = new SThird();
20 
21         public static SThird CreateIntance()
22         {
23             return _SThird;
24         }
25     }

View Code

　　② 实例成员：只有创建了对象（即进行了类的实例化）才会存在于内存中。

　　证明：在StaticInstroduceDemo类中的静态变量a上加断点(方法体内部加断点，两次实例化类的时候加断点)，然后在客户端实例化两次 StaticInstroduceDemo类，分别调用ShowStaticInstroduce方法，

　　发现：第一次实例化的时候进入静态变量a上的断点，然后在调用对应的方法，而第二次实例化的时候不再进入静态变量a上的断点，直接进入调用的方法。从而验证了：静态成员优先于实例成员进入内存，且只在第一次使用该类的时候进行初始化分配内存，后续将不在分配.

3. 基于以上运行机制可以得出以下几个结论

① 普通类：

　　a. 普通类中可以存在静态成员（静态方法、静态字段），但里面的静态方法不能调用普通类中的普通字段<普通类没有实例化的话，普通字段是不存在的>。

　　b. 普通类中普通方法可以调用里面的静态字段<静态成员先于实例成员加载到内存中>

eg：

② 静态类：

静态类中只能存在静态成员（静态方法和静态字段）

4. 调用形式

　　① 静态成员： 类名.静态成员名

　　② 实例成员： 实例名.实例成员名

5. 声明周期

　　① 对于C/S程序：每启动一次，相当于一次生命周期，关闭程序生命周期结束，多次打开客户端程序互不干扰。 

验证：上述的ShowStaticInstroduce方法，两次实例化后调用输出的结果是2,3 。此时我再打开一个客户端，结果依旧是2,3，这也很好证明了声明周期的问题。

　　② 对于B/S程序：static修饰的成员存储在服务器端中，与客户端关闭与否无关。《详见HomeController下的TestStatic方法》

验证：打开不同浏览器，分别调用TestStatic1方法，发现每点击一次按钮，返回值增加1，关闭该浏览器，重新点击，返回值在原基础上加1. 关闭IIS重新运行，返回值重新计数。证明：在B/S模式下，static修饰的成员存储在服务器端内存中，与客户端关闭与否无关。

 

 

6. 使用场景

　　① 对于C/S程序：static修饰的变量可以当作缓存来使用。

　　② 对于B/S程序：可以利用static的特性来设计单例模式，或者面向多线程存储数据，进行资源的共享<PS: 不考虑性能方面问题和一些极端情况>。

　　③ 作为工具类，全局资源共享。

二. 拆箱和装箱

1. 补充两个概念：

　　值类型：int、double、char、bool、decimal、struct、enum

　　引用类型：各种class类、string、数组、接口、委托、object

2. 装箱：

　　将值类型→引用类型

3. 拆箱：

　　将引用类型→值类型

4. 经典面试题

请问下面代码涉及到几次拆箱和装箱。

分析:

　　① 第一次装箱发生在 object m2 = m1;

　　② 第一次拆箱发生在 (int)m2 上;

　　所以很多人认为答案是：1次装箱和1次拆箱，显然是不对的。

　　　　我们继续分析，熟悉 Console.WriteLine原理的知道内部调用string.Concat()方法进行拼接，而Contact有很多重载，F12看源码可知，

　　　　该案例只能使用 public static String Concat(object arg0, object arg1); 这个重载，

　　　　所以第2次装箱和第3次装箱发生在 m1→object 和（int）m2→object上。

　　所以最终答案是 1次拆箱和3次装箱

5.  特别注意：用什么类型进行装箱的，拆箱就拆成什么类型，否则会抛异常，无法进行类型转换。

 

 

 PS：如果你对.Net其他知识感兴趣，可以参考         

       

 

 

 

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• 作       者 : Yaopengfei(姚鹏飞)
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