JAVA static關鍵字理解

菜雞03號發表於2016-09-29
在《Java程式設計思想》P86頁有這樣一段話:

  “static方法就是沒有this的方法。在static方法內部不能呼叫非靜態方法,反過來是可以的。而且可以在沒有建立任何物件的前提下,僅僅通過類本身來呼叫static方法。這實際上正是static方法的主要用途。”

  這段話雖然只是說明了static方法的特殊之處,但是可以看出static關鍵字的基本作用,簡而言之,一句話來描述就是:

  方便在沒有建立物件的情況下來進行呼叫(方法/變數)。

  很顯然,被static關鍵字修飾的方法或者變數不需要依賴於物件來進行訪問,只要類被載入了,就可以通過類名去進行訪問。

  static可以用來修飾類的成員方法、類的成員變數,另外可以編寫static程式碼塊來優化程式效能。

1)static方法

  static方法一般稱作靜態方法,由於靜態方法不依賴於任何物件就可以進行訪問,因此對於靜態方法來說,是沒有this的,因為它不依附於任何物件,既然都沒有物件,就談不上this了。並且由於這個特性,在靜態方法中不能訪問類的非靜態成員變數和非靜態成員方法,因為非靜態成員方法/變數都是必須依賴具體的物件才能夠被呼叫。

  但是要注意的是,雖然在靜態方法中不能訪問非靜態成員方法和非靜態成員變數,但是在非靜態成員方法中是可以訪問靜態成員方法/變數的。舉個簡單的例子:

  在上面的程式碼中,由於print2方法是獨立於物件存在的,可以直接用過類名呼叫。假如說可以在靜態方法中訪問非靜態方法/變數的話,那麼如果在main方法中有下面一條語句:

  MyObject.print2();

  此時物件都沒有,str2根本就不存在,所以就會產生矛盾了。同樣對於方法也是一樣,由於你無法預知在print1方法中是否訪問了非靜態成員變數,所以也禁止在靜態成員方法中訪問非靜態成員方法。

  而對於非靜態成員方法,它訪問靜態成員方法/變數顯然是毫無限制的。

  因此,如果說想在不建立物件的情況下呼叫某個方法,就可以將這個方法設定為static。我們最常見的static方法就是main方法,至於為什麼main方法必須是static的,現在就很清楚了。因為程式在執行main方法的時候沒有建立任何物件,因此只有通過類名來訪問。

  另外記住,即使沒有顯示地宣告為static,類的構造器實際上也是靜態方法

2)static變數

  static變數也稱作靜態變數,靜態變數和非靜態變數的區別是:靜態變數被所有的物件所共享,在記憶體中只有一個副本,它當且僅當在類初次載入時會被初始化。而非靜態變數是物件所擁有的,在建立物件的時候被初始化,存在多個副本,各個物件擁有的副本互不影響。

  static成員變數的初始化順序按照定義的順序進行初始化。

3)static程式碼塊

  static關鍵字還有一個比較關鍵的作用就是 用來形成靜態程式碼塊以優化程式效能。static塊可以置於類中的任何地方,類中可以有多個static塊。在類初次被載入的時候,會按照static塊的順序來執行每個static塊,並且只會執行一次。

  為什麼說static塊可以用來優化程式效能,是因為它的特性:只會在類載入的時候執行一次。下面看個例子:

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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是用來這個人是否是1946-1964年出生的,而每次isBornBoomer被呼叫的時候,都會生成startDate和birthDate兩個物件,造成了空間浪費,如果改成這樣效率會更好:

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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,很多時候會將一些只需要進行一次的初始化操作都放在static程式碼塊中進行。

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