Java基礎(六) static五大應用場景

static和final是兩個咱們必須掌握的關鍵字。不一樣於其餘關鍵字，他們都有多種用法，並且在必定環境下使用，能夠提升程序的運行性能，優化程序的結構。上一個章節咱們講了final關鍵字的原理及用法，本章節咱們來了解一下static關鍵字原理及其用法。

一. static特色

static是一個修飾符，一般用於修飾變量和方法，如開發過程當中用到的字典類數據都會用到static來修飾，工具類方法，如Dateutils，Stringutils這類工具方法也會用到static來修飾，那麼除了這兩種最經常使用的場景外，是否還有其餘場景呢，答案是：有的，總共五種：

1. static變量
2. static方法
3. static代碼塊
4. static內部類
5. static包內導入

static修飾的變量、方法、代碼塊、內部類在類加載期間就已經完成初始化，存儲在Java Heap（JDK7.0以前存儲在方法區）中靜態存儲區，所以static優於對象而存在。

static修飾的成員（變量、方法）被全部對象所共享，也叫靜態變量或靜態方法，可直接經過類調用（也建議經過類調用）。

二. static 變量

static變量隨着類的加載而存在，隨着類的消失而消失，當類被加載時，就會爲靜態變量在Java Heap中分配內存空間，能夠經過【類.變量名】和【對象.變量名】的方式調用，建議直接使用【類.變量名】的方式，

public class Person {
    private String name;

    private static int eyeNum;

    public static int legNum = 2;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static int getEyeNum() {
        return eyeNum;
    }

    public static void setEyeNum(int eyeNum) {
        Person.eyeNum = eyeNum;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Person person = new Person();
    person.setEyeNum(25);

    Person person1 = new Person();
    person1.setEyeNum(28);
    System.out.println(person.getEyeNum());//28
    System.out.println(person1.getEyeNum());//28
    
    int legNum = person.legNum;
    System.out.println(legNum);//2
}

從上面的例子能夠看出靜態變量是對全部對象共享，一個對象對其值的改動，直接就會形成另外一個對象取值的不一樣。

何時使用static變量？

做爲共享變量使用，一般搭配final關鍵字一塊兒使用，好比咱們經常使用的字典類數據；

private static final String GENERAL_MAN = "man";

減小對象的建立，好比在類開頭的部分，定義Logger方法，用於異常日誌採集

private static Logger LOGGER = LogFactory.getLoggger(MyClass.class);

始終返回同一變量，好比咱們的單例模式。

三. static 方法

靜態方法只能訪問靜態成員（靜態變量、靜態方法），而非靜態方法既可訪問靜態方法也可訪問非靜態方法；由於靜態成員優於對象而存在，所以沒法調用和對象相關的關鍵字，如this,super，沒法經過關鍵字訪問對象資源。

public class Person {
    private String name;    
    private static int eyeNum;    
    public static int legNum = 2;    
    public String getName() {
        return name;    
    }    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;    
    }    
    public static int getEyeNum() {
        System.out.println(name);//編譯出錯，name不可用
        return eyeNum;
    }    
    public static void setEyeNum(int eyeNum) {
        Person.eyeNum = eyeNum;        
        this.name = "";//編譯出錯，this不可用
    }
}

何時使用static方法？

static方法通常用於與當前對象沒法的工廠方法、工具方法。如Math.sqrt()，Arrays.sort()，StringUtils.isEmpty()等。

四. static 代碼塊

static代碼塊相對於static變量和static方法來講使用不是那麼普遍，但也算是比較常見的用法了，static代碼塊在加載一個類的時候最早執行，且只執行一次。

public static Map<String, String> timeTypes;
static {
    timeTypes = new HashMap<>();
    timeTypes.put("year", "年");
    timeTypes.put("quarter", "季");
    timeTypes.put("month", "月");
    timeTypes.put("day", "日");
    System.out.println("初始化1");
}
public static void main(String[] args) {
    System.out.println("初始化2");
}

執行結果是：

初始化1；

初始化2；

何時使用static代碼塊？

通常在進行初始化操做時，好比讀取配置文件信息，獲取當前服務器參數等

五. static內部類

定義一個內部類，加上static，就成爲了一個static內部類，static只能修飾內部類，不能修飾頂級類，靜態內部類在業務應用系統開發中使用的很少。

public class StaticCouter {
    private String str0 = "hi";    //非靜態變量    
    private static String str1 = "hello";  //靜態變量   
    static class StaticInnerClass{//靜態內部類
        public void getMessage(){
            System.out.println(str0);//編譯出錯
            System.out.println(str1);
        }
    }    
    class NormalInnerClass{//非靜態內部類
        public void getMessage(){
            System.out.println(str0);
            System.out.println(str1);
        }
    }
}

靜態內部類與非靜態內部類有何異同？

靜態內部類	非靜態內部類
不須要有指向外部類的引用	必須經過外部類的new關鍵字引用
可定義普通變量和方法，也可定義靜態變量和方法	可定義普通變量和方法，不可定義靜態變量和方法
能夠調用外部類的靜態成員，不能調用外部類的普通成員	可調用外部類的普通成員和靜態成員

public static void main(String[] args) {
    //建立靜態內部類實例    
    StaticInnerClass staticInnerClass = new StaticInnerClass();    
    //調用靜態內部類方法    
    staticInnerClass.getMessage();    
    //建立靜態內部類實例    
    StaticCouter.StaticInnerClass staticInnerClass1 = new staticCouter.StaticInnerClass();    
    //調用靜態內部類方法
    staticInnerClass1.getMessage();
    //建立普通內部類實例
    StaticCouter.NormalInnerClass normalInnerClass = new StaticCouter().new NormalInnerClass();
    //調用普通內部類方法
    normalInnerClass.getMessage();
}

六. static包內導入

這個概念不太好理解，舉個例子

public static void main(String[] args) {
    int[] arra = {1,4,5,7};
    Arrays.sort(arra);
    Arrays.asList(arra);
    Arrays.fill(arra, 6);
}

static包導入目的就是去掉重複的Arrays類名調用

經過在頂部引入

import static java.util.Arrays.*

便可把Arrays類中全部的靜態變量，方法，內部類等都引入當前類中，調用時直接調用sort(arra)，asList(arra)，

java5後引入的，不經常使用，調用類方法時會比較簡單，但可讀性很差，慎用。

七. 總結

static是java中很經常使用的一個關鍵字，使用場景也不少，本文主要介紹了它的五種用法，static變量，static方法，static代碼塊，static內部類，static包內導入，如有不對之處，請批評指正，望共同進步，謝謝！