前言
相對(duì)于C++而言，Java中static功能的語(yǔ)義和用法有了很大的不同。在本文中，我們不討論static在C++和Java中的異同，也不討論更深層次下的JVM實(shí)現(xiàn)。而是站在使用者角度，來(lái)對(duì)static進(jìn)行一個(gè)全面、簡(jiǎn)單的講解。
static的核心作用
在《Java編程思想》第四版P86頁(yè)中，有一個(gè)地方對(duì)static進(jìn)行了簡(jiǎn)短的描述。
static方法就是沒(méi)有this的方法。在static方法內(nèi)部不能調(diào)用非靜態(tài)方法，反過(guò)來(lái)倒是可以的。而且可以在沒(méi)有創(chuàng)建任何對(duì)象的前提下，僅僅通過(guò)類本身來(lái)調(diào)用static方法。這實(shí)際上正是static方法的主要用途。
這段話簡(jiǎn)單明了地說(shuō)明了static的用途，也就是 -- 在沒(méi)有創(chuàng)建對(duì)象的情況下調(diào)用方法或變量。
static修飾的方法或變量，在可訪問(wèn)的范圍內(nèi)，不必創(chuàng)建對(duì)象就可進(jìn)行訪問(wèn)。
static雖然避免了對(duì)象的創(chuàng)建，但在實(shí)際中，并不會(huì)大量地使用，原因在于其不是面向?qū)ο蟮?。?dāng)出現(xiàn)大量使用static的情況時(shí)，就需要慎重反思一下，是否設(shè)計(jì)出現(xiàn)了問(wèn)題。盡管如此，static也有其應(yīng)用場(chǎng)景，例如：?jiǎn)卫?、多例、工具類和全局緩存等等?/p>
static的四種用途
static有以下5種用途，修飾變量和修飾方法通常會(huì)聯(lián)合起來(lái)使用，從而達(dá)到單例和緩存的效果。
- 修飾變量
- 修飾方法
- 修飾代碼塊
- 靜態(tài)導(dǎo)入包
- 靜態(tài)內(nèi)部類
1. 修飾變量
static變量和非static變量的區(qū)別在于，static變量全局只有一個(gè)副本。而非static變量，也叫成員變量，每創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)副本。static變量在使用時(shí)應(yīng)盡量帶上類名，盡量避免通過(guò)對(duì)象來(lái)訪問(wèn)static變量。
public class Main {
private static int number = 33;
public static void main(String[] args) {
// 不正確的方式
// 但通過(guò)這種方式，我們能看到共享副本的效果
Main main1 = new Main();
main1.number = 3;
System.out.println(main1.number);
Main main2 = new Main();
main2.number = 5;
System.out.println(main1.number);
// 正確的方式
System.out.println(Main.number);
}
}
以上代碼輸出結(jié)果如下：
3
5
5
2. 修飾方法
static修飾的方法被稱作靜態(tài)方法，靜態(tài)方法不能訪問(wèn)非靜態(tài)方法，也不能訪問(wèn)非靜態(tài)屬性。非靜態(tài)方法可以訪問(wèn)靜態(tài)方法和靜態(tài)屬性。當(dāng)違背此條規(guī)則時(shí)，編譯器將報(bào)錯(cuò)。
public class Main {
private static int number = 33;
private int number1 = 3;
public static void main(String[] args) {
System.out.println(number1);
System.out.println(add(1,2));
}
private int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
編譯的時(shí)候報(bào)如下錯(cuò)誤
3. 修飾代碼塊
static可修飾代碼塊，在類加載的時(shí)候就會(huì)被調(diào)用。同時(shí)，一個(gè)類里面還可以有多個(gè)static代碼塊，其執(zhí)行的順序和書(shū)寫(xiě)的順序一致。
類加載會(huì)優(yōu)先于類的構(gòu)造方法調(diào)用，且由于受類加載機(jī)制的影響（雙親委派機(jī)制），父類的static總是優(yōu)先于子類的static調(diào)用。切記，這一點(diǎn)非常重要！
接下來(lái)，我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)看看是否如此。
// 父類
public class Parent {
static {
System.out.println("parent static first");
}
public Parent() {
System.out.println("parent construct");
}
static {
System.out.println("parent static second");
}
}
// 子類
public class Sub extends Parent {
static {
System.out.println("sub static first");
}
public Sub() {
System.out.println("sub construct");
}
static {
System.out.println("sub static second");
}
}
// 調(diào)用者
public class Client {
public static void main(String[] args) {
new Sub();
}
}
輸出結(jié)果如下，從而驗(yàn)證了我們的想法。
4. 靜態(tài)導(dǎo)入包
靜態(tài)導(dǎo)入包機(jī)制，實(shí)際項(xiàng)目中可能接觸或留意得比較少。由于其使用簡(jiǎn)單，同時(shí)功能強(qiáng)大。使用恰當(dāng)?shù)脑?，可有效地減少代碼量，從而提高代碼的可讀性。
package com.juconcurrent.demo;
public class Helper {
public static int MODE_COUNT = 9527;
public static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
import static com.juconcurrent.demo.Helper.MODE_COUNT;
import static com.juconcurrent.demo.Helper.add;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(add(1, 3));
System.out.println(MODE_COUNT);
}
}
我們很直觀地看出了其用法。沒(méi)錯(cuò)，就是通過(guò)import static {package.clazz.static_param}和import static {package.clazz.static_method}的方式，讓靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法可以在使用的時(shí)候省略掉所屬的類名！
這種方式帶來(lái)的好處是類名省掉了，但是壞處卻也正因?yàn)榇?。在屬性名和方法名沖突時(shí)，將帶來(lái)不可預(yù)知的編譯錯(cuò)誤。所以，凡事有利有弊，需要根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景酌情考慮。
5. 靜態(tài)內(nèi)部類
static修飾的內(nèi)部類，將不會(huì)持有外部類的對(duì)象，使之更容易和外部類進(jìn)行隔離，降低依賴。這種方式特別適合一種場(chǎng)景 - 希望將邏輯緊密的對(duì)象寫(xiě)在一個(gè)文件，降低閱讀和修改成本，同時(shí)又使其相互獨(dú)立。例如：在設(shè)計(jì)接口返回類時(shí)，返回包含一個(gè)泛型List。
public class UserResponse {
private List<Book> books; // 閱讀書(shū)籍列表
public static class Book {
private String name; // 姓名
private String viewCount; // 瀏覽數(shù)
private String followCount; // 喜歡數(shù)
}
}
相對(duì)于static靜態(tài)內(nèi)部類，非static修飾的內(nèi)部類，在創(chuàng)建類之前必須先創(chuàng)建外部類。我們來(lái)看一個(gè)例子：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 正確的方式
new Inner();
System.out.println(new Main().new Inner2());
// 錯(cuò)誤的方式，將產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤 - Error:(11, 9) java: 無(wú)法從靜態(tài)上下文中引用非靜態(tài) 變量 this
new Inner2();
// 錯(cuò)誤的方式，將產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤 - Error:(14, 9) java: 限定的新靜態(tài)類
new Main().new Inner();
}
static class Inner {
}
class Inner2 {
}
}
總結(jié)
static在java中比較重要，主要有四種用途。而static最常用的場(chǎng)景在于單例和工具類的實(shí)現(xiàn)。
