java中的static关键字解析

时间 2019-11-17

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1、static表明着什么java

在Java中并不存在全局变量的概念，可是咱们能够经过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，固然也能够修饰代码块。面试

Java把内存分为栈内存和堆内存，其中栈内存用来存放一些基本类型的变量、数组和对象的引用，堆内存主要存放一些对象。在JVM加载一个类的时候，若该类存在static修饰的成员变量和成员方法，则会为这些成员变量和成员方法在固定的位置开辟一个固定大小的内存区域（只要这个类被加载，Java虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们），有了这些“固定”的特性，那么JVM就能够很是方便地访问他们。同时若是静态的成员变量和成员方法不出做用域的话，它们的句柄都会保持不变。同时static所蕴含“静态”的概念表示着它是不可恢复的，即在那个地方，你修改了，他是不会变回原样的，你清理了，他就不会回来了。数组

同时被static修饰的成员变量和成员方法是独立于该类的，它不依赖于某个特定的实例变量，也就是说它被该类的全部实例共享。全部实例的引用都指向同一个地方，任何一个实例对其的修改都会致使其余实例的变化。性能

public class User {
    private static int userNumber  = 0 ;
    
    public User(){
        userNumber ++;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        User user1 = new User();
        User user2 = new User();
        
        System.out.println("user1 userNumber：" + User.userNumber);
        System.out.println("user2 userNumber：" + User.userNumber);
    }
}    
------------
Output:
user1 userNumber：2
user2 userNumber：2

2、怎么使用static优化

static能够用于修饰成员变量和成员方法，咱们将其称之为静态变量和静态方法，直接经过类名来进行访问。this

ClassName.propertyNamespa

ClassName.methodName(……)code

static修饰的代码块表示静态代码块，当JVM装载类的时候，就会执行这块代码，其用处很是大。对象

一、static变量blog

static修饰的变量咱们称之为静态变量，没有用static修饰的变量称之为实例变量，他们二者的区别是：

静态变量是随着类加载时被完成初始化的，它在内存中仅有一个，且JVM也只会为它分配一次内存，同时类全部的实例都共享静态变量，能够直接经过类名来访问它。可是实例变量则不一样，它是伴随着实例的，每建立一个实例就会产生一个实例变量，它与该实例同生共死。

因此咱们通常在这两种状况下使用静态变量：对象之间共享数据、访问方便。

public class TestStatic {
    
    public static int count = 0;
    
    public static void main(String[] args){
        TestStatic test1=new TestStatic();
        System.out.println(test1.count);
        TestStatic test2=new TestStatic();
        test2.count++;
        System.out.println(test1.count+" "+test2.count+" "+TestStatic.count);
    }
}

输出结果：

0
1 1 1

可见，static变量并非所在类的某个具体对象全部，而是该类的全部对象所共有的，静态变量既能被对象调用，也能直接拿类来调用。

二、static方法

static方法通常称做静态方法，因为静态方法不依赖于任何对象就能够进行访问，所以对于静态方法来讲，是没有this的，由于它不依附于任何对象，既然都没有对象，就谈不上this了。而且因为这个特性，在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法，由于非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才可以被调用。
　可是要注意的是，虽然在静态方法中不能访问非静态成员方法和非静态成员变量，可是在非静态成员方法中是能够访问静态成员方法/变量的。
由于static方法独立于任何实例，所以static方法必须被实现，而不能是抽象的abstract。

总结一下，对于静态方法须要注意如下几点：
（1）它们仅能调用其余的static 方法。
（2）它们只能访问static数据。
（3）它们不能以任何方式引用this 或super。

举个简单的例子：

　　在上面的代码中，因为print2方法是独立于对象存在的，能够直接用过类名调用。假如说能够在静态方法中访问非静态方法/变量的话，那么若是在main方法中有下面一条语句：

　　MyObject.print2();

　　此时对象都没有，str2根本就不存在，因此就会产生矛盾了。一样对于方法也是同样，因为你没法预知在print1方法中是否访问了非静态成员变量，因此也禁止在静态成员方法中访问非静态成员方法。

　　而对于非静态成员方法，它访问静态成员方法/变量显然是毫无限制的。

　　所以，若是说想在不建立对象的状况下调用某个方法，就能够将这个方法设置为static。咱们最多见的static方法就是main方法，至于为何main方法必须是static的，如今就很清楚了。由于程序在执行main方法的时候没有建立任何对象，所以只有经过类名来访问。

　　另外记住，即便没有显示地声明为static，类的构造器实际上也是静态方法。

三、static代码块

static关键字还有一个比较关键的做用就是用来造成静态代码块以优化程序性能。static块能够置于类中的任何地方，类中能够有多个static块。在类初次被加载的时候，会按照static块的顺序来执行每一个static块，而且只会执行一次。

　　为何说static块能够用来优化程序性能，是由于它的特性:只会在类加载的时候执行一次。下面看个例子:

class Person{ 
    private Date birthDate; 
      
    public Person(Date birthDate) { 
        this.birthDate = birthDate; 
    } 
      
    boolean isBornBoomer() { 
        Date startDate = Date.valueOf("1946"); 
        Date endDate = Date.valueOf("1964"); 
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0; 
    } 
}

isBornBoomer是用来判断这我的是不是1946-1964年出生的，而每次isBornBoomer被调用的时候，都会生成startDate和birthDate两个对象，形成了空间浪费，若是改为这样效率会更好：

class Person{ 
    private Date birthDate; 
    private static Date startDate,endDate; 
    static{ 
        startDate = Date.valueOf("1946"); 
        endDate = Date.valueOf("1964"); 
    } 
      
    public Person(Date birthDate) { 
        this.birthDate = birthDate; 
    } 
      
    boolean isBornBoomer() { 
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0; 
    } 
}

所以，不少时候会将一些只须要进行一次的初始化操做都放在static代码块中进行。

3、static关键字的误区

一、static关键字会改变类中成员的访问权限吗？

有些初学的朋友会将java中的static与C/C++中的static关键字的功能混淆了。在这里只须要记住一点：与C/C++中的static不一样，Java中的static关键字不会影响到变量或者方法的做用域。在Java中可以影响到访问权限的只有private、public、protected（包括包访问权限）这几个关键字。看下面的例子就明白了：

提示错误"Person.age 不可视"，这说明static关键字并不会改变变量和方法的访问权限。

二、能经过this访问静态成员变量吗？

虽然对于静态方法来讲没有this，那么在非静态方法中可以经过this访问静态成员变量吗？先看下面的一个例子，这段代码输出的结果是什么？

public class Main {　　 
    static int value = 33;  
  
    public static void main(String[] args) throws Exception{ 
        new Main().printValue(); 
    } 
  
    private void printValue(){ 
        int value = 3; 
        System.out.println(this.value); 
    } 
}

输出结果：33

这里面主要考查对this和static的理解。this表明什么？this表明当前对象，那么经过new Main()来调用printValue的话，当前对象就是经过new Main()生成的对象。而static变量是被对象所享有的，所以在printValue中的this.value的值毫无疑问是33。在printValue方法内部的value是局部变量，根本不可能与this关联，因此输出结果是33。在这里永远要记住一点：静态成员变量虽然独立于对象，可是不表明不能够经过对象去访问，全部的静态方法和静态变量均可以经过对象访问（只要访问权限足够）。

三、static能做用于局部变量么？

　　在C/C++中static是能够做用域局部变量的，可是在Java中切记：static是不容许用来修饰局部变量。不要问为何，这是Java语法的规定。

四、static和final一块用表示什么？
      static final用来修饰成员变量和成员方法，可简单理解为“全局常量”！
      对于变量，表示一旦给值就不可修改，而且经过类名能够访问。
      对于方法，表示不可覆盖，而且能够经过类名直接访问。

4、常见的笔试面试题

下面列举一些面试笔试中常常遇到的关于static关键字的题目

一、下面这段代码的输出结果是什么？

public class Test extends Base{ 
  
    static{ 
        System.out.println("test static"); 
    } 
      
    public Test(){ 
        System.out.println("test constructor"); 
    } 
      
    public static void main(String[] args) { 
        new Test(); 
    } 
} 
  
class Base{ 
      
    static{ 
        System.out.println("base static"); 
    } 
      
    public Base(){ 
        System.out.println("base constructor"); 
    } 
}

输出结果：

base static
test static
base constructor
test constructor

至于为何是这个结果，咱们先不讨论，先来想一下这段代码具体的执行过程，在执行开始，先要寻找到main方法，由于main方法是程序的入口，可是在执行main方法以前，必须先加载Test类，而在加载Test类的时候发现Test类继承自Base类，所以会转去先加载Base类，在加载Base类的时候，发现有static块，便执行了static块。在Base类加载完成以后，便继续加载Test类，而后发现Test类中也有static块，便执行static块。在加载完所需的类以后，便开始执行main方法。在main方法中执行new Test()的时候会先调用父类的构造器，而后再调用自身的构造器。所以，便出现了上面的输出结果。

二、这段代码的输出结果是什么？

public class Test { 
    Person person = new Person("Test"); 
    static{ 
        System.out.println("test static"); 
    } 
      
    public Test() { 
        System.out.println("test constructor"); 
    } 
      
    public static void main(String[] args) { 
        new MyClass(); 
    } 
} 
  
class Person{ 
    static{ 
        System.out.println("person static"); 
    } 
    public Person(String str) { 
        System.out.println("person "+str); 
    } 
} 
  
  
class MyClass extends Test { 
    Person person = new Person("MyClass"); 
    static{ 
        System.out.println("myclass static"); 
    } 
      
    public MyClass() { 
        System.out.println("myclass constructor"); 
    } 
}

输出结果：

test static
myclass static
person static
person Test
test constructor
person MyClass
myclass constructor

相似地，咱们仍是来想一下这段代码的具体执行过程。首先加载Test类，所以会执行Test类中的static块。接着执行new MyClass()，而MyClass类尚未被加载，所以须要加载MyClass类。在加载MyClass类的时候，发现MyClass类继承自Test类，可是因为Test类已经被加载了，因此只须要加载MyClass类，那么就会执行MyClass类的中的static块。在加载完以后，就经过构造器来生成对象。而在生成对象的时候，必须先初始化父类的成员变量，所以会执行Test中的Person person = new Person()，而Person类尚未被加载过，所以会先加载Person类并执行Person类中的static块，接着执行父类的构造器，完成了父类的初始化，而后就来初始化自身了，所以会接着执行MyClass中的Person person = new Person()，最后执行MyClass的构造器。

三、这段代码的输出结果是什么？

public class Test {
     
    static{
        System.out.println("test static 1");
    }
    public static void main(String[] args) {
         
    }
     
    static{
        System.out.println("test static 2");
    }
}

运行结果：

test static 1
test static 2

虽然在main方法中没有任何语句，可是仍是会输出，缘由上面已经讲述过了。另外，static块能够出现类中的任何地方（只要不是方法内部，记住，任何方法内部都不行），而且执行是按照static块的顺序执行的。

四、静态代码块的初始化顺序

class Parent {
    static String name = "hello";
    {
        System.out.println("parent block");
    }
    static {
        System.out.println("parent static block");
    }

    public Parent() {
        System.out.println("parent constructor");
    }
}

class Child extends Parent {
    static String childName = "hello";
    {
        System.out.println("child block");
    }
    static {
        System.out.println("child static block");
    }

    public Child() {
        System.out.println("child constructor");
    }
}

public class TestStatic {

    public static void main(String[] args) {
        new Child();// 语句(*)
    }
}

问题：当执行完语句(*)时，打印结果是什么顺序？为何？

输出结果：

parent static block
child static block
parent block
parent constructor
child block
child constructor

分析:当执行new Child()时，它首先去看父类里面有没有静态代码块，若是有，它先去执行父类里面静态代码块里面的内容，当父类的静态代码块里面的内容执行完毕以后，接着去执行子类(本身这个类)里面的静态代码块，当子类的静态代码块执行完毕以后，它接着又去看父类有没有非静态代码块，若是有就执行父类的非静态代码块，父类的非静态代码块执行完毕，接着执行父类的构造方法；父类的构造方法执行完毕以后，它接着去看子类有没有非静态代码块，若是有就执行子类的非静态代码块。子类的非静态代码块执行完毕再去执行子类的构造方法，这个就是一个对象的初始化顺序。

总结:
对象的初始化顺序:首先执行父类静态的内容，父类静态的内容执行完毕后，接着去执行子类的静态的内容，当子类的静态内容执行完毕以后，再去看父类有没有非静态代码块，若是有就执行父类的非静态代码块，父类的非静态代码块执行完毕，接着执行父类的构造方法；父类的构造方法执行完毕以后，它接着去看子类有没有非静态代码块，若是有就执行子类的非静态代码块。子类的非静态代码块执行完毕再去执行子类的构造方法。总之一句话，静态代码块内容先执行，接着执行父类非静态代码块和构造方法，而后执行子类非静态代码块和构造方法。

注意:子类的构造方法，无论这个构造方法带不带参数，默认的它都会先去寻找父类的不带参数的构造方法。若是父类没有不带参数的构造方法，那么子类必须用supper关键子来调用父类带参数的构造方法，不然编译不能经过。