Java 关键字—— static 与 final

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，也可以形成静态static代码块，但是Java语言中没有全局变量的概念。

被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的所有实例共享。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。因此，static对象可以在它的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。

用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法，当声明它类的对象时，不生成static变量的副本，而是类的所有实例共享同一个static变量。

static变量前可以有private修饰，表示这个变量可以在类的静态代码块中，或者类的其他静态成员方法中使用（当然也可以在非静态成员方法中使用），但是不能在其他类中通过类名来直接引用，这一点很重要。实际上你需要搞明白，private是访问权限限定，static表示不要实例化就可以使用，这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。

static修饰的成员变量和成员方法习惯上称为静态变量和静态方法，可以直接通过类名来访问，访问语法为：
类名.静态方法名(参数列表...)

类名.静态变量名

用static修饰的代码块表示静态代码块，当Java虚拟机（JVM）加载类时，就会执行该代码块。

在《Java编程思想》P86页有这样一段话：

“static方法就是没有this的方法。在static方法内部不能调用非静态方法，反过来是可以的。而且可以在没有创建任何对象的前提下，仅仅通过类本身来调用static方法。这实际上正是static方法的主要用途。”

　　这段话虽然只是说明了static方法的特殊之处，但是可以看出static关键字的基本作用，简而言之，一句话来描述就是：

方便在没有创建对象的情况下来进行调用（方法/变量）。

很显然，被static关键字修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。

static可以用来修饰类的成员方法、类的成员变量，另外可以编写static代码块来优化程序性能。

一、static关键字的用途

1、static变量

按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量或类变量；另一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。两者的区别是：

对于静态变量在内存中只有一次拷贝（节省内存），JVM只为静态分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（方便），当然也可以通过对象来访问（但是这是不推荐的）。

对于实例变量，没创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响（灵活）。

2、static方法

static方法一般称作静态方法，由于静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问，因此对于静态方法来说，是没有this的，因为它不依附于任何对象，既然都没有对象，就谈不上this了。并且由于这个特性，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，因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。

但是要注意的是，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，但是在非静态成员方法中是可以访问静态成员方法/变量的。举个简单的例子：



在上面的代码中，由于print2方法是独立于对象存在的，可以直接用过类名调用。假如说可以在静态方法中访问非静态方法/变量的话，那么如果在main方法中有下面一条

MyObject.print2();

　　此时对象都没有，str2根本就不存在，所以就会产生矛盾了。同样对于方法也是一样，由于你无法预知在print1方法中是否访问了非静态成员变量，所以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。

因此，如果说想在不创建对象的情况下调用某个方法，就可以将这个方法设置为static。我们最常见的static方法就是main方法，至于为什么main方法必须是static的，现在就很清楚了。因为程序在执行main方法的时候没有创建任何对象，因此只有通过类名来访问。

另外记住，即使没有显示地声明为static，类的构造器实际上也是静态方法。

3、static代码块

static关键字还有一个比较关键的作用就是 用来形成静态代码块以优化程序性能。static块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候，会按照static块的顺序来执行每个static块，并且只会执行一次。

为什么说static块可以用来优化程序性能，是因为它的特性:只会在类加载的时候执行一次。下面看个例子:

[java] view
plain copy







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是用来这个人是否是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，造成了空间浪费，如果改成这样效率会更好：

[java] view
plain copy







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;

}

}

因此，很多时候会将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行。

二、static关键字的误区

1、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。在这里只需要记住一点：与C/C++中的static不同，Java中的static关键字不会影响到变量或者方法的作用域。在Java中能够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。

2、能通过this访问静态成员变量吗？

虽然对于静态方法来说没有this，那么在非静态方法中能够通过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？

[java] view
plain copy







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);

}

}

这里面主要考察队this和static的理解。this代表什么？this代表当前对象，那么通过new Main()来调用printValue的话，当前对象就是通过new Main()生成的对象。而static变量是被对象所享有的，因此在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，所以输出结果是33。在这里永远要记住一点：静态成员变量虽然独立于对象，但是不代表不可以通过对象去访问，所有的静态方法和静态变量都可以通过对象访问（只要访问权限足够）。

3、static能作用于局部变量么？

在C/C++中static是可以作用域局部变量的，但是在Java中切记：static是不允许用来修饰局部变量。不要问为什么，这是Java语法的规定。

三、final 关键字的使用

根据程序上下文环境，Java关键字final有“这是无法改变的”或者“终态的”含义，它可以修饰非抽象类、非抽象类成员方法和变量。你可能出于两种理解而需要阻止改变：设计或效率。

final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。

final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。

final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。

final不能用于修饰构造方法。

注意：父类的private成员方法是不能被子类方法覆盖的，因此private类型的方法默认是final类型的。

1、final类

final类不能被继承，因此final类的成员方法没有机会被覆盖，默认都是final的。在设计类时候，如果这个类不需要有子类，类的实现细节不允许改变，并且确信这个类不会载被扩展，那么就设计为final类。

2、final方法

如果一个类不允许其子类覆盖某个方法，则可以把这个方法声明为final方法。

使用final方法的原因有二：

第一、把方法锁定，防止任何继承类修改它的意义和实现。

第二、高效。编译器在遇到调用final方法时候会转入内嵌机制，大大提高执行效率。

例如：

[java] view
plain copy







public class Test1 {

public static void main(String[] args) {

// TODO 自动生成方法存根

}

public void f1() {

System.out.println("f1");

}

//无法被子类覆盖的方法

public final void f2() {

System.out.println("f2");

}

public void f3() {

System.out.println("f3");

}

private void f4() {

System.out.println("f4");

}

}

public class Test2 extends Test1 {

public void f1(){

System.out.println("Test1父类方法f1被覆盖!");

}

public static void main(String[] args) {

Test2 t=new Test2();

t.f1();

t.f2(); //调用从父类继承过来的final方法

t.f3(); //调用从父类继承过来的方法

//t.f4(); //调用失败，无法从父类继承获得

}

}

3、final变量（常量）

用final修饰的成员变量表示常量，值一旦给定就无法改变！

final修饰的变量有三种：静态变量、实例变量和局部变量，分别表示三种类型的常量。

从下面的例子中可以看出，一旦给final变量初值后，值就不能再改变了。

另外，final变量定义的时候，可以先声明，而不给初值，这中变量也称为final空白，无论什么情况，编译器都确保空白final在使用之前必须被初始化。但是，final空白在final关键字final的使用上提供了更大的灵活性，为此，一个类中的final数据成员就可以实现依对象而有所不同，却有保持其恒定不变的特征。

[java] view
plain copy







public class Test3 {

private final String S = "final实例变量S";

private final int A = 100;

public final int B = 90;

public static final int C = 80;

private static final int D = 70;

public final int E; //final空白,必须在初始化对象的时候赋初值

public Test3(int x) {

E = x;

}

/**

* @param args

*/

public static void main(String[] args) {

Test3 t = new Test3(2);

//t.A=101; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变

//t.B=91; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变

//t.C=81; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变

//t.D=71; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变

System.out.println(t.A);

System.out.println(t.B);

System.out.println(t.C); //不推荐用对象方式访问静态字段

System.out.println(t.D); //不推荐用对象方式访问静态字段

System.out.println(Test3.C);

System.out.println(Test3.D);

//System.out.println(Test3.E); //出错,因为E为final空白,依据不同对象值有所不同.

System.out.println(t.E);

Test3 t1 = new Test3(3);

System.out.println(t1.E); //final空白变量E依据对象的不同而不同

}

private void test() {

System.out.println(new Test3(1).A);

System.out.println(Test3.C);

System.out.println(Test3.D);

}

public void test2() {

final int a; //final空白,在需要的时候才赋值

final int b = 4; //局部常量--final用于局部变量的情形

final int c; //final空白,一直没有给赋值.

a = 3;

//a=4; 出错,已经给赋过值了.

//b=2; 出错,已经给赋过值了.

}

}

4、final参数

当函数参数为final类型时，你可以读取使用该参数，但是无法改变该参数的值。

[java] view
plain copy







public class Test4 {

public static void main(String[] args) {

new Test4().f1(2);

}

public void f1(final int i) {

//i++; //i是final类型的,值不允许改变的.

System.out.print(i);

}

}