Java基础系列-static关键字

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原创文章，转载请标注出处：《Java基础系列-static关键字》

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一、概述

static关键字是Java诸多关键字中较常使用的一个，从其本意可得其意：静态，何为静态呢？静，即不动，静止，固定不变之意（其实可以理解为存储位置不变）。

Java中的静是相对于“动”而言的，所谓的动就是可变化的内容。

当然这里指的是针对类而言的，静态内容指的是在类被JVM加载的时候就确定的内容，这部分内容只会被分配一次内存，即在内存中保留一份存储，动态内容则不同，它们是随类的对象创建而动的，每当创建一个对象的时候就会对这些内容分配一份内存，即每个对象都有自己独有的内存存储空间（其中保存着那些动态的内容）。

静态的内容是属于类的，动态的内容属于对象。

上面的描述是及其概括的描述，下面我们仔细的了解下static的作用。

二、作用

2.1 static修饰变量

static是一种修饰符，最常用的就是修饰变量，static修饰的变量含有全局的意味，这个变量会变得脱颖而出，不再受对象的桎梏，它在类加载的时候就会分配内存来存储，存储在运行时数据区中的方法区中，属于类级别的存在，可以使用类名点用。

如果我们在类StaticTest中定义一个如下的静态变量：

public class StaticTest{
    static int i = 1;//申明静态变量
}

那么我们就可以使用下面的方式进行使用：

public class StaticTest{
    static int i = 1;//申明静态变量
    public static void main(String[] args){
        StaticTest.i = 3;//类名点用
    }
}

静态变量可被其他方法直接调用，因为静态变量早于或同于其他变量、方法而存在，故而可被随意使用，但非静态变量不可以，因为非静态变量属于对象，需要在对象创建的时候才能分配内存而存在，明显在对象创建之前静态方法就无法直接调用非静态变量（因为尚不存在这个变量），当然在创建了对象之后就可以调用了，为了确保正确性，一律规定在静态方法中不能直接调用非静态变量，所有的非静态变量必须使用对象来调用。

何时使用static变量呢？

根据static变量的储存方式，我们可以看出，这种变量只会存在一份，但却可以被任意使用，可以被所有的对象所拥有，它的值的可变的，但却是共享的，一方改变，多方共享。

那么我们不难想到，我们在定义类的时候对于那些公共的、共享的属性完全可以定义成static的，这样一来，不但节省的内存消耗，而且操作性也变得非常容易，需要修改的时候，只需要修改一个，那么所有对象都会得到这个修改后的新值。

2.2 static修饰常量

常量是被final所修饰的变量的别称，final修饰变量之后，表示这个变量的值一旦赋值，则不再发生改变。如果在加上static修饰，那么这个变量就会变成一个静态常量（类常量），这个常量会在类加载时分配内存到方法区中。而仅使用final修饰的常量则是在对象创建时保存到方法区中。因为他属于对象的常量，而静态常量是属于公共的、共享的常量。

具体可以查看《Java基础系列--final、finally关键字》

2.3 static修饰方法

static修饰方法表示这些方法为静态方法，静态方法和非静态方法一样都保存在方法区中，不同之处在于动静之分，静态方法中不能直接调用非静态变量和方法。静态方法自身属于类级存在，可以使用类名点用。

近来，static方法一般用于定义工具方法，一般在一个工具类中定义，这个类内部全部为静态内容，完全作为一个工具对外进行服务（这貌似有些违背面向对象设计思想）。

2.4 static修饰代码块

代码块的存在，一般用于初始化一些变量的值，非静态代码块用于初始化非静态变量的值，该代码块在每次创建对象时都会被调用，而静态代码块用于初始化一些静态变量的值，只会在类加载的时候调用执行一次。
详情见《JVM基础系列-类加载器》

2.5 static修饰内部类

内部类种类较多，这里讲静态内部类，静态内部类由于其静态特性，可脱离外部类来创建对象，普通内部类必须依据外部类对象来创建内部类对象。

静态内部类中可调用外部类中的静态内容，其中包括private内容。

class Invoke{
    static int i = 1;
    int j = 2;
    static class InnerClass1{
        public void innerMethod(){
            i = 3;
            new Invoke().j = 4;
            outMethod1();
//            outMethod2();//报错
//            j = 4;//报错
        }
    }
    class InnerClass2{
        public void innerMethod(){
            i = 3;
            outMethod1();
            outMethod2();
            j = 4;
        }
    }
    static void outMethod1(){}
    void outMethod2(){}
}

我们需要使用如下方式创建内部类的对象：

public class StaticTest {
    public static void main(String[] args){
        Invoke.InnerClass1 innerClass1 = new Invoke.InnerClass1();// 3-
        Invoke.InnerClass2 innerClass2 = new Invoke().new InnerClass2();//4-
    }
}

注意第3、4行的创建方式的区别。

静态内部类和普通内部类的区别：

• 静态内部类可以有静态成员(方法，属性)，而非静态内部类则不能有静态成员(方法，属性)。
• 静态内部类只能够访问外部类的静态成员,而非静态内部类则可以访问外部类的所有成员(方法，属性)。

2.6 static导入

静态导入功能是一种较新的功能，可以单独导入某个类中的静态方法。

import static java.util.Collections.*;
import static java.util.Collections.synchronizedList;

如上第一行表示导入Collections类中的所有静态方法，而第二行仅仅导入指定的静态方法synchronizedList()。