JavaJava语言中的修饰符（1）——static

Java|Java语言中的修饰符（1）—static

一、引入

​ 众所周知，对于文章，一篇全文毫无修饰词的文章会显得苍白无力，而善用贴切修饰词的文章会更加形象的对主题进行渲染，而在Java编程中同样提供了一些修饰符，这些修饰符可以修饰类、变量和方法。灵活使用修饰符会极大提高软件的可重用性，安全性以及运行性能。下表列出了类，构造方法、成员方法、成员变量以及局部变量可用的各种修饰符，其中标注“√”表示可以修饰（表中的类指顶层类，而不包括内部类）。

​ 从读者接受能力以及篇幅考虑，本文将会对在Java编程中极其重要的static关键字进行讲解，其余修饰符写者将会在之后《Java语言中的修饰符》系列文章中讲解。

二、概念及用法讲解

​ static可以修饰类的成员变量、成员方法和代码块，被static修饰的成员变量和成员方法归某个类所有，不依赖于特定实例，被类的所有实例共享，只要这个类被加载，JVM就可以根据类名在运行时数据区内定位它们，接下来我将分开进行讲解。

2.1、static变量（静态变量）

​ 在Java语言中，类的成员变量分为两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量；另外一种就是没有被static修饰的成员变量，叫实例变量，二者区别如下：

• 静态变量在内存中只进行一次备份，当运行时，JVM只为静态变量分配一次内存，可以直接通过类名进行访问静态变量。
• 实例变量，则是我们每创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量在内存中的多个备份互不影响。

​ 对于静态变量，在类的内部，可以在任何方法内直接访问，而在其他类中，可以直接通过某个类的类名来进行访问，示例参考如下代码:

public class Sample1{
public static int number;//定义静态变量number
public void method(){
int x=number;//类的内部直接访问number静态变量
}
}
public class Sample2{
public void method(){
int x=Sample1.number;//通过Sample1的类名来访问number静态变量
}
}

​ 同时，在main()方法中，我们可以采用多种方式来访问静态变量，示例参考如下代码:

public class Scope{
static int a;
public static void main(String []args){
a++;//直接访问静态变量a
Scope s=new Scope();
s1.a++;//通过引用变量s1来访问静态变量a
Scope.a++;//通过Scpe类名访问静态变量a
System.out.println(a);//打印3
}
}

​ 对于大多学过c语言的读者而言，静态变量的功能类似于全局变量，其主要实现两个功能：1、实现实例之间的数据共享；2、如果所有实例包括一个相同的常量属性，我们便可把这个常量定义为一个静态常量，从而节省内存空间。

2.2、static方法（静态方法）

​ 同成员变量，成员方法也分为静态方法（类方法）和实例方法，并且静态方法不需创建实例，通过类名直接进行访问。，简单示例代码如下：

public class Sample1{
public static int add(int x,int y){
return x+y;
}
}
public class Sample2{
public void method{
int result=Sample1.add(1,2);//通过类名调用类的静态方法
System.out.println("result="+result);
}
}

​ 对于静态方法而言，不能使用this关键字以及直接访问所属类的实例变量和实例方法，可以直接访问所属类的静态变量和静态方法，那么我们该如何理解这种访问限制呢？如下代码所示，假设student中的information方法无误，那么我们在执行student.information()时，JVM会很容易从student的方法区找到number静态变量，但是JVM却无法判断name是属于哪个对象的，其只会到方法区去寻找该变量，不会去往存放对象的堆区寻找，因此最终JVM无法找到name变量。

public class student{
public static int number;
public String name;
public static void information(){
System.out.println("number"+number);//编译正确
System.out.println("name"+name);//编译错误
}
}
public class school{
public static void main(String []args){
student.information();//静态方法不允许访问非静态变量
}
}

​ 若我们进行一些代码修改，使得student类information（）方法中通过student对象的引用来访问name属性，则可以编译通过，例如：

public static void information(){
System.out.println("number"+number);//编译正确
for(student stu1:students){//遍历students集合，从集合中依次取出每个student对象
System.out.println("name"+name);//打印这个student对象的name属性
}
}

​ 对于静态方法而言，其必须要被实现，也就是说，静态方法不能被定义为抽象，static与abstract处于一种“有你没我”的对立局面。

2.3、static代码块（静态代码块）

​ 在static讲解的最后一块，笔者将介绍在类中不存在于任何方法体中的静态代码块，JVM在加载类时，会按照静态代码块出现的顺序来执行它们，并且每个静态代码块只会执行一次，代码示例如下（同样的，静态代码块不可以直接访问类的实例变量和实例方法，而必须用实例的引用来进行访问）：

public class Sample{
static int i=1;
static{
System.out.println("static1"+ i++);
}
static{
System.out.println("static2"+ ++i);
}
public static void main(String []args){
Sample s1=new Sample();
Sample s2=new Sample();//输出结果为“static1	1，static2	3”
}
}

​ 我们都知道，构造函数可用于初始化类的实例，而对于静态代码块而言，我们可以用来对静态变量赋初始值，增加了代码的可读性。

三、总结

​ static关键字在面向对象编程中起着重要的作用，希望大家看完此文后，可以熟练使用static关键字，关于Java编程中的其它修饰符，笔者将会在之后的《Java语言中的修饰符》系列文章中更新，大家敬请期待，由于小编水平有限，讲不到的地方，还请读者们自行补充，若文中理论或者代码有错误，希望大家及时联系小编进行修正，谢谢大家！