java基础(五)-----关键字static

 

在java中并不存在全局变量的概念，但是我们可以通过static来实现一个“伪全局”的概念，在java中static表示“全局”或者“静态”的意思，用来修饰成员变量和成员方法，当然也可以修饰代码块。

static变量

• 在类中用static声明的成员变量为静态成员变量，它为该类的公用变量，在第一次使用时初始化，对于该类的所有对象来说，static成员变量只有一份。

• 可以通过引用或者类名访问静态成员

• 在类中，用static声明的成员变量为静态变量，或者叫:类属性、类变量。

（注意：静态变量是从属于类，在对象里面是没有这个属性的；成员变量是从属于对象的，有了对象才有那个属性）

 

• 它为该类的公用变量，属于类，被该类的所有实例共享，在类被载入时被显示初始化。

• 对于该类所有对象来说，static成员变量只有一份.被该类的所有对象共享！！

• 可以使用“对象.类属性”来调用。不过，一般都是用"类名.类属性”。

• static变量置于方法区中。

• 在静态的方法里面不可以调用非静态的方法或变量；但是在非静态的方法里可以调用静态的方法或变量。

static方法

◆用static声明的方法为静态方法。

• 不需要对象，就可以调用（类名.方法名）

• 在调用该方法时，不会将对象的引用传递给它，所以在static方法中不可访问非static的成员。

静态初始化块

　　静态初始化块是在类被加载的时候就执行的一块程序，并且一直存在直到程序关闭。也就是说当程序被执行，即classloader将该java程序编译后的class文件加载后，就能执行到静态初始化块这段程序；当程序关闭，我的个人理解也就是java.exe进程被结束的时候，静态初始化块结束（例如在静态初始化块里对一个类的静态变量进行赋值，该变量一直存在到程序关闭）。

下面我们来举例说明：

 1 public class test {
 2     //静态变量
 3     public static string teststatic = "teststatic";
 4     //静态初始化块
 5     static {
 6           system.out.println(teststatic);
 7           system.out.println("proc begin");
 8           teststatic = "testproc";
 9           system.out.println("proc end");
10     }
11     //主方法
12     public static void main(string[] args) {
13           system.out.println(testproc);
14           system.out.println("main begin");
15           system.out.println("main end");
16     }
17 }

执行main方法输出结果：

1 teststatic
2 proc begin
3 proc end
4 testproc
5 main begin
6 main end

也就是说当jvm将要执行main方法的时候，先要将test.class加载到jvm中，此时就执行了静态初始化块中的程序；然后再执行执行main方法中的程序。这个例子没有将这个类实例化，所以没有用到构造函数。倘若需要实例化该类的时候，则构造方法的执行顺序也是在静态初始化块之后的。

最后我们可以得出这么一个结论：java类的执行优先顺序

该类的静态变量->该类的静态初始化块->该类的构造方法

若存在父类的情况下则是：

父类的静态变量->父类的静态初始化块->子类的静态变量->子类的静态初始化块

内存分析static

静态成员变量：

 1 package cn.galc.test;
 2 public class cat {
 3     /**
 4      * 静态成员变量
 5      */
 6     private static int sid = 0;
 7     private string name;
 8     int id;
 9     cat(string name) {
10         this.name = name;
11         id = sid++;
12     }
13     public void info() {
14         system.out.println("my name is " + name + ",no." + id);
15     }
16     public static void main(string[] args) {
17         cat.sid = 100;
18         cat mimi = new cat("mimi");
19         cat pipi = new cat("pipi");
20         mimi.info();
21         pipi.info();
22     }
23 }

通过画内存分析图了解整个程序的执行过程：

执行程序的第一句话：cat.sid = 100;时，这里的sid是一个静态成员变量，静态变量存放在数据区(data seg)，所以首先在数据区里面分配一小块空间sid，第一句话执行完后，sid里面装着一个值就是100。

此时的内存布局示意图如下所示

接下来程序执行到：

1 cat  mimi = new cat(“mimi”);

这里，调用cat类的构造方法cat(string name)，构造方法的定义如下：

1 cat ( string name){
2 　　this.name = name;
3 　　id=sid++;
4 }

　　调用时首先在栈内存里面分配一小块内存mm，里面装着可以找到在堆内存里面的cat类的实例对象的地址，mm就是堆内存里面cat类对象的引用对象。这个构造方法声明有字符串类型的形参变量,所以这里把“mimi”作为实参传递到构造方法里面，由于字符串常量是分配在数据区存储的，所以数据区里面多了一小块内存用来存储字符串“mimi”。此时的内存分布如下图所示：

　　当调用构造方法时，首先在栈内存里面给形参name分配一小块空间，名字叫name,接下来把”mimi”这个字符串作为实参传递给name，字符串也是一种引用类型，除了那四类8种基础数据类型之外，其他所有的都是引用类型，所以可以认为字符串也是一个对象。所以这里相当于把”mimi”这个对象的引用传递给了name，所以现在name指向的是”mimi”。所以此时内存的布局如下图所示：

接下来执行构造方法体里面的代码:

1 this.name=name;

　　这里的this指的是当前的对象，指的是堆内存里面的那只猫。这里把栈里面的name里面装着的值传递给堆内存里面的cat对象的name属性，所以此时这个name里面装着的值也是可以找到位于数据区里面的字符串对象“mimi”的，此时这个name也是字符串对象“mimi”的一个引用对象，通过它的属性值就可以找到位于数据区里面的字符串对象“mimi”。此时的内存分布如下图所示：

接下来执行方法体内的另一句代码：

1 id=sid++;

这里是把sid的值传递给id，所以id的值是100，sid传递完以后，自己再加1，此时sid变成了101。此时的内存布局如下图所示。

 

到此，构造方法调用完毕，给这个构造方法分配的局部变量所占的内存空间全部都要消失，所以位于栈空间里面的name这块内存消失了。栈内存里面指向数据区里面的字符串对象“mimi”的引用也消失了，此时只剩下堆内存里面的指向字符串对象“mimi”的引用没有消失。此时的内存布局如下图所示：

接下来执行：cat  pipi = new cat(“pipi”);

这里是第二次调用构造方法cat()，整个调用过程与第一次一样，调用结束后，此时的内存布局如下图所示：

最后两句代码是调用info()方法打印出来，打印结果如下：

1 my name is mimi,no.100
2 my name is pipi,no.101

　　通过这个程序，看出来了这个静态成员变量sid的作用，它可以计数。每当有一只猫new出来的时候，就给它记一个数。让它自己往上加1。

　　这里调用构造方法cat(string name) 创建出两只猫，首先在栈内存里面分配两小块空间mimi和pipi，里面分别装着可以找到这两只猫的地址，mimi和pipi对应着堆内存里面的两只猫的引用。这里的构造方法声明有字符串类型的变量，字符串常量是分配在数据区里面的，所以这里会把传过来的字符串mimi和pipi都存储到数据区里面。所以数据区里面分配有存储字符串mimi和pipi的两小块内存，里面装着字符串“mimi”和“pipi”，字符串也是引用类型，除了那四类8种的基础数据类型之外，其他所有的数据类型都是引用类型。所以可以认为字符串也是一个对象。

　　这里是new了两只猫出来，这两只猫都有自己的id和name属性，所以这里的id和name都是非静态成员变量，即没有static修饰。所以每new出一只新猫，这只新猫都有属于它自己的id和name，即非静态成员变量id和name是每一个对象都有单独的一份。但对于静态成员变量来说，只有一份，不管new了多少个对象，哪怕不new对象，静态成员变量在数据区也会保留一份。如这里的sid一样，sid存放在数据区，无论new出来了多少只猫在堆内存里面，sid都只有一份，只在数据区保留一份。

　　静态成员变量是属于整个类的，它不属于专门的某个对象。那么如何访问这个静态成员变量的值呢？首先第一点，任何一个对象都可以访问这个静态的值，访问的时候访问的都是同一块内存。第二点，即便是没有对象也可以访问这个静态的值，通过“类名.静态成员变量名”来访问这个静态的值，所以以后看到某一个类名加上“.”再加上后面有一个东西，那么后面这个东西一定是静态的，如”system.out”，这里就是通过类名(system类)再加上“.”来访问这个out的，所以这个out一定是静态的。

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总结

• 无论是变量，方法，还是代码块，只要用static修饰，就是在类被加载时就已经"准备好了",也就是可以被使用或者已经被执行，都可以脱离对象而执行。反之，如果没有static，则必须要依赖于对象实例。
• static的方法只能调用static的变量和方法，非static的方法既可以调用static的，又可以调用非static的。