你知道么,static的用法至少有五种?
初识static
static是“静态”的意思,这个大家应该都清楚,静态变量,静态方法大家也都能随口道来。但是,你真的理解静态变量和静态方法么?除了这些static还有什么用处?
事实上,static大体上有五种用法:
静态导入。静态变量。静态方法。静态代码段。静态内部类。接下来,我们将逐个看一下这些用法。
静态导入
也许有的人是第一次听说静态导入,反正我在写这篇文章之前是不清楚static还可以这样用的。什么是静态导入呢?我们先来看一段代码:
public class OldImport { public static void main(String[] args) { double a = Math.cos(Math.PI / 2); double b = Math.pow(2.4,1.2); double r = Math.max(a,b); System.out.PRintln(r); }}1234567891012345678910看到这段代码,你有什么想说的么?啥?没有?你不觉得Math出现的次数太多了么?
恩,你觉得好像是有点多,怎么办呢?看下面:
import static java.lang.Math.*;public class StaticImport { public static void main(String[] args) { double a = cos(PI / 2); double b = pow(2.4,1.2); double r = max(a,b); System.out.println(r); }}123456789101112123456789101112这就是静态导入。我们平时使用一个静态方法的时候,都是【类名.方法名】,使用静态变量的时候都是【类名.变量名】,如果一段代码中频繁的用到了这个类的方法或者变量,我们就要写好多次类名,比如上面的Math,这显然不是喜欢偷懒的程序员所希望做的,所以出现了静态导入的功能。
静态导入,就是把一个静态变量或者静态方法一次性导入,导入后可以直接使用该方法或者变量,而不再需要写对象名。
怎么样,是不是觉得很方便?如果你以前不知道这个,你大概在窃喜,以后可以偷懒了。先别高兴的太早,看下面的代码:
import static java.lang.Double.*;import static java.lang.Integer.*;import static java.lang.Math.*;import static java.text.NumberFormat.*;public class ErrorStaticImport { // 输入半径和精度要求,计算面积 public static void main(String[] args) { double s = PI * parseDouble(args[0]); NumberFormat nf = getInstance(); nf.setMaximumFractionDigits(parseInt(args[1])); formatMessage(nf.format(s)); } // 格式化消息输出 public static void formatMessage(String s){ System.out.println(" 圆面积是:"+s); }}1234567891011121314151617181912345678910111213141516171819就这么一段程序,看着就让人火大:常量PI,这知道,是圆周率;parseDouble 方法可能是Double 类的一个转换方法,这看名称也能猜测到。那紧接着的getInstance 方法是哪个类的?是ErrorStaticImport本地类的方法?不对呀,没有这个方法,哦,原来是NumberFormate 类的方法,这和formateMessage 本地方法没有任何区别了。这代码也太难阅读了,这才几行?要是你以后接别人的代码,看到成千上万行这种代码大概你想死的心都有了吧?
所以,不要滥用静态导入!!!不要滥用静态导入!!!不要滥用静态导入!!!
正确使用静态导入的姿势是什么样子的呢?
import java.text.NumberFormat;import static java.lang.Double.parseDouble;import static java.lang.Integer.parseInt;import static java.lang.Math.PI;import static java.text.NumberFormat.getInstance;public class ErrorStaticImport { // 输入半径和精度要求,计算面积 public static void main(String[] args) { double s = PI * parseDouble(args[0]); NumberFormat nf = getInstance(); nf.setMaximumFractionDigits(parseInt(args[1])); formatMessage(nf.format(s)); } // 格式化消息输出 public static void formatMessage(String s){ System.out.println(" 圆面积是:"+s); }}123456789101112131415161718192021123456789101112131415161718192021没错,这才是正确的姿势,你使用哪个方法或者哪个变量,就把他导入进来,而不要使用通配符(*)!
并且,由于不用写类名了,所以难免会和本地方法混淆。所以,本地方法在起名字的时候,一定要起得有意义,让人一看这个方法名大概就能知道你这个方法是干什么的,而不是什么method1(),method2(),鬼知道你写的是什么。。
总结:
不使用*通配符,除非是导入静态常量类(只包含常量的类或接口)。方法名是具有明确、清晰表象意义的工具类。这里有一个小插曲,就是我在用idea写示例代码的时候,想用通配符做静态导入,结果刚写完,idea自动给我改成非通配符的了,嘿我这暴脾气,我再改成通配符!特喵的。。又给我改回去了。。。事实证明,用一个好的IDE,是可以提高效率,比呢且优化好你的代码的,有的时候后,想不优化都不行。哈哈哈,推荐大家使用idea。
静态变量
这个想必大家都已经很熟悉了。我就再啰嗦几句。
java类提供了两种类型的变量:用static修饰的静态变量和不用static修饰的成员变量。
静态变量属于类,在内存中只有一个实例。当jtbl所在的类被加载的时候,就会为该静态变量分配内存空间,该变量就可以被使用。jtbl有两种被使用方式:【类名.变量名】和【对象.变量名】。
实例变量属于对象,只有对象被创建后,实例对象才会被分配空间,才能被使用。他在内存中存在多个实例,只能通过【对象.变量名】来使用。
第一篇文章《万物皆对象》中讲过,java的内存大体上有四块:堆,栈,静态区,常量区。
其中的静态区,就是用来放置静态变量的。当静态变量的类被加载时,虚拟机就会在静态区为该变量开辟一块空间。所有使用该静态变量的对象都访问这一个空间。
一个例子学习静态变量与实例变量。
public class StaticAttribute { public static int staticInt = 10; public static int staticIntNo ; public int nonStatic = 5; public static void main(String[] args) { StaticAttribute s = new StaticAttribute(); System.out.println("s.staticInt= " + s.staticInt); System.out.println("StaticAttribute.staticInt= " + StaticAttribute.staticInt); System.out.println("s.staticIntNo= " + s.staticIntNo); System.out.println("StaticAttribute.staticIntNo= " + StaticAttribute.staticIntNo); System.out.println("s.nonStatic= " + s.nonStatic); System.out.println("使用s,让三个变量都+1"); s.staticInt ++; s.staticIntNo ++; s.nonStatic ++; StaticAttribute s2 = new StaticAttribute(); System.out.println("s2.staticInt= " + s2.staticInt); System.out.println("StaticAttribute.staticInt= " + StaticAttribute.staticInt); System.out.println("s2.staticIntNo= " + s2.staticIntNo); System.out.println("StaticAttribute.staticIntNo= " + StaticAttribute.staticIntNo); System.out.println("s2.nonStatic= " + s2.nonStatic); }}// 结果:// s.staticInt= 10// StaticAttribute.staticInt= 10// s.staticIntNo= 0// StaticAttribute.staticIntNo= 0// s.nonStatic= 5// 使用s,让三个变量都+1// s2.staticInt= 11// StaticAttribute.staticInt= 11// s2.staticIntNo= 1// StaticAttribute.staticIntNo= 1// s2.nonStatic= 51234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454612345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546从上例可以看出,静态变量只有一个,被类拥有,所有对象都共享这个静态变量,而实例对象是与具体对象相关的。
与c++不同的是,在java中,不能在方法体中定义static变量,我们之前所说的变量,都是类变量,不包括方法内部的变量。
那么,静态变量有什么用途呢?
静态变量的用法
最开始的代码中有一个静态变量 — PI,也就是圆周率。为什么要把它设计为静态的呢?因为我们可能在程序的任何地方使用到这个变量,如果不是静态的,那么我们每次使用这个变量的时候都要创建一个Math对象,不仅代码臃肿而且浪费了内存空间。
所以,当你的某一个变量会经常被外部代码访问的时候,可以考虑设计为静态的。
静态方法
同样,静态方法大家应该也比较熟悉了。就是在定义类的时候加一个static修饰符。
与静态变量一样,java类也同时提供了static方法和非static方法。
static方法是类的方法,不需要创建对象就可以使用,比如Math类里面的方法。使用方法【对象.方法名】或者【类名.方法名】非static方法是对象的方法,只有对象呗创建出来以后才可以被使用。使用方法【对象.方法名】static怎么用代码写我想大家都知道,这里我就不举例了,你们看着烦,我写着也烦。
注意事项
static方法中不能使用this和super关键字,不能调用非static方法,只能访问所属类的静态变量和静态方法。因为当static方法被调用的时候,这个类的对象可能还没有创建,即使已经被创建了,也无法确认调用那个对象的方法。不能访问非静态方法同理。
用途—单例模式
static的一个很常见的用途是实现单例模式。单例模式的特点是一个类只能有一个实例,为了实现这一功能,必须隐藏该类的构造函数,即把构造函数声明为private,并提供一个创建对象的方法。我们来看一下怎么实现:
public class Singleton { private static Singleton singleton; public static Singleton getInstance() { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } return singleton; } private Singleton() { }}12345678910111213141234567891011121314这个类,只会有一个对象。
其他
用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法,当声明它类的对象时,不生成static变量的副本,而是类的所有实例共享同一个static变量。
static 变量前可以有private修饰,表示这个变量可以在类的静态代码块中,或者类的其他静态成员方法中使用(当然也可以在非静态成员方法中使用–废话),但是不能在其他类中通过类名来直接引用,这一点很重要。
实际上你需要搞明白,private是访问权限限定,static表示不要实例化就可以使用,这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。
静态方法的用场
静态变量可以被非静态方法调用,也可以被静态方法调用。但是静态方法只能被静态方法调用。
一般工具方法会设计为静态方法,比如Math类中的所有方法都是惊天的,因为我们不需要Math类的实例,我们只是想要用一下里面的方法。所以,你可以写一个通用的 工具类,然后里面的方法都写成静态的。
静态代码块
在讲静态代码块之前,我们先来看一下,什么是代码块。
什么是代码块
所谓代码块就是用大括号将多行代码封装在一起,形成一个独立的数据体,用于实现特定的算法。一般来说代码块是不能单独运行的,它必须要有运行主体。在Java中代码块主要分为四种:普通代码块,静态代码块,同步代码块和构造代码块。
四种代码块
普通代码块
普通代码块是我们用得最多的也是最普遍的,它就是在方法名后面用{}括起来的代码段。普通代码块是不能够单独存在的,它必须要紧跟在方法名后面。同时也必须要使用方法名调用它。
public void common(){ System.out.println("普通代码块执行"); } 123123静态代码块
静态代码块就是用static修饰的用{}括起来的代码段,它的主要目的就是对静态属性进行初始化。
静态代码块可以有多个,位置可以随便放,它不在任何的方法体内,JVM加载类时会执行这些静态的代码块,如果static代码块有多个,JVM将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们,每个代码块只会被执行一次。
看一段代码:
public class Person{ private Date birthDate; public Person(Date birthDate) { this.birthDate = birthDate; } boolean isBornBoomer() { Date startDate = Date.valueOf("1990"); Date endDate = Date.valueOf("1999"); return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0; }} 1234567891011121312345678910111213isBornBoomer是用来这个人是否是1990-1999年出生的,而每次isBornBoomer被调用的时候,都会生成startDate和birthDate两个对象,造成了空间浪费,如果改成这样效率会更好:
public class Person{ private Date birthDate; private static Date startDate,endDate; static{ startDate = Date.valueOf("1990"); endDate = Date.valueOf("1999"); } public Person(Date birthDate) { this.birthDate = birthDate; } boolean isBornBoomer() { return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0; }}1234567891011121314151612345678910111213141516因此,很多时候会将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行。
同步代码块
使用 synchronized 关键字修饰,并使用“{}”括起来的代码片段,它表示同一时间只能有一个线程进入到该方法块中,是一种多线程保护机制。
等讲多线程的时候,在详细讲解这种代码块~
构造代码块
在类中直接定义没有任何修饰符、前缀、后缀的代码块即为构造代码块。我们明白一个类必须至少有一个构造函数,构造函数在生成对象时被调用。构造代码块和构造函数一样同样是在生成一个对象时被调用,那么构造代码在什么时候被调用?如何调用的呢?
看一段代码:
public class CodeBlock { private int a = 1; private int b ; private int c ; //静态代码块 static { int a = 4; System.out.println("我是静态代码块1"); } //构造代码块 { int a = 0; b = 2; System.out.println("构造代码块1"); } public CodeBlock(){ this.c = 3; System.out.println("构造函数"); } public int add(){ System.out.println("count a + b + c"); return a + b + c; } //静态代码块 static { System.out.println("我是静态代码块2,我什么也不做"); } //构造代码块 { System.out.println("构造代码块2"); } public static void main(String[] args) { CodeBlock c = new CodeBlock(); System.out.println(c.add()); System.out.println(); System.out.println("*******再来一次*********"); System.out.println(); CodeBlock c1 = new CodeBlock(); System.out.println(c1.add()); }}//结果://我是静态代码块1//我是静态代码块2,我什么也不做//构造代码块1//构造代码块2//构造函数//count a + b + c//6////*******再来一次*********////构造代码块1//构造代码块2//构造函数//count a + b + c//612345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061621234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162这段代码综合了构造代码块,普通代码块和静态代码块。我们来总结一下:
静态代码块只会执行一次。有多个静态代码块时按顺序依次执行。构造代码块每次创建新对象时都会执行。有多个时依次执行。执行顺序:静态代码块 > 构造代码块 > 构造函数。构造代码块和静态代码块有自己的作用域,作用域内部的变量不影响作用域外部。构造代码块的应用场景:
1、 初始化实例变量 如果一个类中存在若干个构造函数,这些构造函数都需要对实例变量进行初始化,如果我们直接在构造函数中实例化,必定会产生很多重复代码,繁琐和可读性差。这里我们可以充分利用构造代码块来实现。这是利用编译器会将构造代码块添加到每个构造函数中的特性。
2、 初始化实例环境 一个对象必须在适当的场景下才能存在,如果没有适当的场景,则就需要在创建对象时创建此场景。我们可以利用构造代码块来创建此场景,尤其是该场景的创建过程较为复杂。构造代码会在构造函数之前执行。
静态内部类
被static修饰的内部类,它可以不依赖于外部类实例对象而被实例化,而通常的内部类需要在外部类实例化后才能实例化。静态内部类不能与外部类有相同的名字,不能访问外部类的普通成员变量,只能访问内部类中的静态成员和静态方法(包括私有类型)。
由于还没有详细讲解过内部类,这里先一笔带过,在讲解内部类的时候会详细分析静态内部类。
只有内部类才能被static修饰,普通的类不可以。
总结
本文内容就先到这里,我们再来回顾一下学了什么:
static关键字的五种用法:
静态导入静态变量静态方法静态代码块代码块
普通代码块静态代码块构造代码块同步代码块回忆一下这些知识点的内容,如果想不起来,记得翻上去再看一遍~
彩蛋 —— 继承+代码块的执行顺序
如果既有继承,又有代码块,执行的顺序是怎样呢?
public class Parent { static { System.out.println("父类静态代码块"); } { System.out.println("父类构造代码块"); } public Parent(){ System.out.println("父类构造函数"); }}class Children extends Parent { static { System.out.println("子类静态代码块"); } { System.out.println("子类构造代码块"); } public Children(){ System.out.println("子类构造函数"); } public static void main(String[] args) { new Children(); }}//结果://父类静态代码块//子类静态代码块//父类构造代码块//父类构造函数//子类构造代码块//子类构造函数1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363712345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637结果你也知道了:
先执行静态内容(先父类后子类),然后执行父类非静态,最后执行子类非静态。(非静态包括构造代码块和构造函数,构造代码块先执行)
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