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java关键字static的使用详解

程序员文章站 2022-04-10 16:31:15
关键字 static1. 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...

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????):

java关键字static的使用详解

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:

java关键字static的使用详解

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

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