java static 详解

1、static目的
java中的static关键字主要用于内存管理。

2、static范围
使用范围：java static关键字可以用在变量、方法、代码块和嵌套类伤。

作用范围：static关键字属于类，而不是类的实例。

静态(static)修饰如下：

变量：称为类变量、静态变量
方法：称为类方法、静态方法
代码块：称为静态代码块
嵌套类：称为静态内部类
3、静态变量
类的成员变量可以分为以下两种：

静态变量（或称为类变量），指被 static 修饰的成员变量。
实例变量，指没有被 static 修饰的成员变量。
静态变量与实例变量的区别如下：
1）静态变量

运行时，Java 虚拟机只为静态变量分配一次内存，加载类过程中完成静态变量的内存分配。
在类的内部，可以在任何方法内直接访问静态变量。
在其他类中，可以通过类名访问该类中的静态变量。
2）实例变量

每创建一个实例，Java 虚拟机就会为实例变量分配一次内存。
在类的内部，可以在非静态方法中直接访问实例变量。
在本类的静态方法或其他类中则需要通过类的实例对象进行访问。
静态变量在类中的作用如下：

静态变量可以被类的所有实例共享，因此静态变量可以作为实例之间的共享数据，增加实例之间的交互性。
如果类的所有实例都包含一个相同的常量属性，则可以把这个属性定义为静态常量类型，从而节省内存空间。例如，在类中定义一个静态常量 PI。
静态变量的好处：它能使程序存储器高效(即它节省内存)。

class Student8 {
int rollno;
String name;
static String college = "ITS";

Student8(int r, String n) {
    rollno = r;
    name = n;
}

void display() {
    System.out.println(rollno + " " + name + " " + college);
}

public static void main(String args[]) {
    Student8 s1 = new Student8(111, "Karan");
    Student8 s2 = new Student8(222, "Aryan");

    s1.display();
    s2.display();
}

}//原文出自【易百教程】，商业转载请联系作者获得授权，非商业请保留原文链接：https://www.yiibai.com/java/static-keyword-in-java.html

4、静态方法
同成员变量，成员方法也可以分为以下两种：

静态方法（或称为类方法），指被 static 修饰的成员方法。
实例方法，指没有被 static 修饰的成员方法。
静态方法与实例方法的区别：

静态方法，属于类，而不属于类的对象。
1）它通过类直接被调用，无需创建类的对象。
2）静态方法中，不能使用 this 关键字，也不能直接访问所属类的实例变量和实例方法；
3）静态方法中，可以直接访问所属类的静态变量和静态方法。
4）同this 关键字，super 关键字也与类的实例相关，静态方法中不能使用 super 关键字。
实例方法，可直接访问所属类的静态变量、静态方法、实例变量和实例方法。
静态方法与静态变量好处：

1. 属于类级别，无需创建对象就即可直接使用，使用方便。

2. 全局唯一，内存中唯一，静态变量可以唯一标识某些状态。

3. 类加载时候初始化，常驻在内存，调用快捷方便。

静态方法与静态变量缺点：

1. 静态方法不能调用非静态的方法和变量。

2.不能使用this和super关键字。

静态方法与静态变量适用场景：

1. 静态方法，最适合工具类中方法的定义；比如文件操作，日期处理方法等。

2.静态方法，适合入口方法定义；比如单例模式，因从外部拿不到构造函数，所以定义一个静态的方法获取对象非常有必要。

3.静态变量适合全局变量的定义；举例：用一个布尔型静态成员变量做控制标志。

5、静态代码块
定义：静态代码块，是 Java 类中的 static{ } 修饰的代码。

作用：用于类初始化时，为类的静态变量赋初始值，提升程序性能。
静态代码块的特点如下：

静态代码块，有点类似于一个方法，但不可以存在于任何方法体内。
静态代码块，可以置于类中的任何地方，类中可以有多个静态初始化块。
Java 虚拟机在加载类时执行，将只需要进行一次初始化的操作放在 static 代码块。
类中含多个静态代码块，Java虚拟机将按它们在类中出现的顺序依次执行，且都执行一次。
同静态代码块与静态，不能直接访问类的实例变量和实例方法，需通过类的对象访问。
public class StaticCode {
public static int count = 0;
{
count++;
System.out.println("非静态代码块 count=" + count);
}
static {
count++;
System.out.println("静态代码块1 count=" + count);
}
static {
count++;
System.out.println("静态代码块2 count=" + count);
}

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("*************** StaticCode1 执行 ***************");
    StaticCode sct1 = new StaticCode();
    System.out.println("*************** StaticCode2 执行 ***************");
    StaticCode sct2 = new StaticCode();
}

}

6、静态类
java中一个类要被声明为static的，只有一种情况，就是静态内部类（内嵌类）。如在外部类声明为static的，程序会编译都不会通过。

1、静态内部类，跟静态方法一样，只能访问静态成员变量和方法，不能访问非静态方法和属性。

2、普通内部类，可以访问任意外部类的成员变量和方法。

3、静态内部类，可以声明普通成员变量和方法，而普通内部类不能声明static成员变量和方法。

4、静态内部类，可以单独初始化。

Inner i = new Outer.Inner();
普通内部类初始化：

Outer o = new Outer();
Inner i = o.new Inner();
适用场景：当外部类需要使用内部类，而内部类无需外部类资源，并且内部类可以单独创建时，考虑采用静态内部类的设计，在知道如何初始化静态内部类。

public class Outer {
private String name;
private int age;

public static class Builder {
    private String name;
    private int age;

    public Builder(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Builder withName(String name) {
        this.name = name;
        return this;
    }

    public Builder withAge(int age) {
        this.age = age;
        return this;
    }

    public Outer build() {
        return new Outer(this);
    }
}

private Outer(Builder b) {
    this.age = b.age;
    this.name = b.name;
}

}

静态内部类，调用外部类的构造函数来构造外部类；静态内部类可被单独初始化，于是在外部就可以有下面的实现：

public Outer getOuter()
{
Outer outer = new Outer.Builder(2).withName("Yang Liu").build();
return outer;
}
静态类总结：

1.如果类的构造器或静态工厂中有多个参数，设计这样类时，最好使用Builder模式，特别是当大多数参数都是可选的时候。

2.如果现在不能确定参数的个数，最好一开始就使用构建器即Builder模式。