Java基础知识——static修饰符、静态变量和静态方法

迷南。 2023-10-08 22:43 88阅读 0赞

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## 前言 ##

在前一篇文章中给大家讲解了**abstract关键字**，从而我们掌握了抽象类与抽象方法的特性。除此之外，**面向对象的核心修饰符还有static和final**。今天这篇文章，我们会继续带领大家学习static关键字的特性，请各位打起精神来吧！static关键字是Java开发中很常用也很重要的一个关键字，我们必须要搞清楚哦。

全文大约 **【3300】字**，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富的案例及配图，可以让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考

## 一. static关键字 ##

### 1. 简介 ###

在Java中，static表示“静态的”，它也是一种修饰符，可以修饰属性、方法、代码块和内部类。

### 2. 特性 ###

**static修饰符具有如下特性：**

> ● 被static修饰的属性(成员变量)称为静态变量，也叫做类变量；
> 
> ● 被static修饰的常量称为静态常量；
> 
> ● 被static修饰的方法称为静态方法，也叫做类方法；
> 
> ● 被static修饰的代码块叫做静态代码块；
> 
> ● 被static修饰符的内部类，叫做静态内部类。

其中，**静态变量、静态方法、静态常量统称为类的静态成员，归整个类所有，不属于某个单一的对象**。也就是说，静态成员不属于某个对象单独拥有，而是被类的所有实例对象共享。举个例子，我们在教室里放了一台饮水机，这台饮水机是本教室所有成员共享的，不属于张三，也不属于李四，这台饮水机就是”静态成员“。而每个人还可以有自己单独的一个水杯，张三、李四都有自己独有的水杯，水杯不是共享的。另外，默认情况下，这些水杯是不能混用的，张三和李四彼此的水杯是互相隔离的。也就是说，自己的隐私不可被侵犯和窥探。

所以，静态成员不需要通过对象来进行访问，而是直接通过类来访问。只要这个类被加载，Java虚拟机就可以根据类名找到它们。我们调用静态成员的语法格式如下：

> 类名.静态成员

### 3. 注意事项 ###

**根据以上特性，我们需要注意以下几点：**

● static关键词修饰的成员变量和方法都属于类，不属于某个对象；

● 普通变量和方法属于某个对象，每个对象都有自己的变量和方法，彼此之间是隔离的；

● 静态方法不能调用非静态的变量和非静态的方法，否则编译时就会报错。

## 二. 静态属性与静态常量 ##

### 1. 概念 ###

**在Java类中，由static修饰的属性(成员变量)叫做静态变量，也叫类变量**。**而被static修饰的常量就叫做静态常量，静态变量和静态常量统称为静态成员。注意，局部变量不能被声明为静态变量。**

对于静态变量和静态常量来说，无论一个类实例化出来多少个对象，它的静态成员都只有一份拷贝，可以被所有的对象共享。

对实例变量来说，每个实例对象都有自己独立的变量，各个实例对象中的同名变量互不影响。但是对于静态变量来说，无论修改哪个实例对象的静态变量，效果其实都是一样的。也就是说，所有实例对象的静态变量都会被修改，原因在于静态变量并不属于某个单独的实例对象所有。

所以当我们需要在多个对象之间进行信息共享的时候，就可以考虑使用静态变量或静态常量，增加实例之间的交互性。而如果类的所有实例对象都包含一个相同的常量属性，我们就可以把这个属性定义为静态常量，以此节省内存空间。

可以说，实例成员在每个实例对象中都有自己的一个独立的私有“空间”，但是静态成员只有一个共享的公共“空间”，所有实例对象都会共享该静态成员。

### 2. 语法 ###

对于静态变量或静态常量，我们可以通过如下格式调用：

> 类名.变量名
> 
> 类名.常量名

### 3.静态变量与实例变量的区别 ###

我们现在已经知道什么是静态变量，什么是实例变量(成员变量)了，那么两者的区别有哪些呢？

#### 3.1 静态变量 ####

● JVM虚拟机只会为静态变量分配一次内存，在加载类的过程中完成对静态变量的内存分配；

● 我们可以在类的任意方法中直接访问任意静态变量；

● 我们可以在其他类中通过"类名.静态变量"的形式，来访问该类中的静态变量。

#### 3.2 实例变量 ####

● 每创建一个Java实例对象，JVM虚拟机就会为该实例变量分配一次内存；

● 我们可以在类的非静态方法中直接访问实例变量；

● 在类的静态方法中，需要通过"对象.实例变量"的形式进行访问。

### 4. 案例 ###

#### 4.1 定义静态属性和常量 ####

我们来定义一个Student类，在该类中定义如下几个成员变量、静态变量和静态常量。

public class Student {
        
    
    	//成员变量
    	public String name;
    	
    	//静态变量
    	public static String className;
    	
    	//静态变量
    	public static int age;
    	
    	//静态常量
    	public static final String SCHOOL_NAME="湘北中学";
    	
    	//静态方法
    	public static void setAge(int age) {
        
    		//静态方法中不能使用this和super！
    		//this.age=age;
    		
    		//可以通过“类名.静态成员”的形式来调用
    		Student.age=age;
    		//在本类中，我们也可以直接在static方法中直接访问本来中的静态成员
    		System.out.println("age="+age+",className="+className);
    	}
    	
    }

#### 4.2 定义测试类 ####

接下来我们再来定义一个测试类，看看如何在代码中调用这些成员变量、静态变量等。对于静态变量和静态常量，我们要**通过"类名.静态成员"的形式进行调用**，但是不建议通过“对象.静态变量”的形式来调用静态变量，虽然这样调用也不会报错！如果这样调用，会提示”静态属性应该通过静态方式来访问，The static field Student.className should be accessed in a static way”。

public class StaticTest {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		
    		Student stu01=new Student();
    		//调用成员变量
    		stu01.name="流川枫";
    		System.out.println("学生名称="+stu01.name);
    		
    		Student stu02=new Student();
    		//调用成员变量
    		stu02.name="樱木花道";
    		System.out.println("学生名称="+stu02.name);
    		
    		
    		//调用静态变量
    		Student.className="高一.10班";
    		
    		System.out.println("班级名称="+Student.className);
    		System.out.println("学校名称="+Student.SCHOOL_NAME);		
    		
    		//不建议通过“对象.静态变量”的形式来调用静态变量！静态属性应该通过静态方式来访问！
    		//The static field Student.className should be accessed in a static way
    		//System.out.println("学生所在班级="+stu02.className);
    	}
    	
    }

从上述案例中，我们可以总结出如下规律：

● **对于成员变量，要通过“对象.变量名”的形式调用；**

● **成员变量属于某个对象，属于对象自己的“私有财产”，不能被整个类共享，对象之间不能共享这些成员变量；**

● **静态变量和静态常量属于整个类，可以被类的所有对象共享，属于“公共财产”；**

● **在同一个类中，我们可以在静态方法中直接调用静态成员，也可以通过“类名.静态成员”，或“对象.静态成员”的方式进行调用；**

● **虽然语法支持通过“对象.静态变量”或“对象.静态常量”的方式进行调用，但不建议这样做；**

● **对于静态成员，一般都是要通过“类名.静态成员”的方式调用，否则在编译时会有“静态属性应该通过静态方式来访问”的提示；**

## 三. 静态方法 ##

### 1.概念 ###

**被static修饰的方法叫做静态方法，也叫做类方法。** 我们经常在工具类中定义静态方法，比如常用的工具方法Arrays.sort()、Math.random()等。静态方法具有以下特性：

● 静态方法中只能调用静态成员和静态方法；

● 静态方法中不能使用this和super关键字；

● 抽象方法不能使用static进行修饰；

● 静态方法不能被重写，但可以被继承！

### 2. 语法 ###

对于静态方法，我们可以通过如下格式调用：

类名.方法名

### 3. 静态方法与实例方法的区别 ###

接下来再给大家总结一下静态方法与实例方法的区别。

● 静态方法可以直接通过“类名.方法名”的形式调用；

● 静态方法中不能使用this和super关键字；

● 静态方法中不能访问非静态的成员；

● 实例方法中可以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。

### 4. 案例 ###

#### 4.1 定义静态方法 ####

我们在静态方法中，只能调用静态的成员和静态的方法，不能调用非静态的！

public class Student {
        
    
    	//静态变量
    	public static int age;
    	
    	//静态方法---静态方法中只能调用静态成员和静态方法，不能调用非静态的！
    	public static void setAge(int age) {
        
    		//静态方法中不能使用this和super！
    		//this.age=age;
    		
    		//可以通过“类名.静态成员”的形式来调用
    		Student.age=age;
    		System.out.println("age="+age);
    	}
    	
    }

#### 4.2 调用静态方法 ####

对于静态方法的调用，需要使用“类名.静态方法名”的格式。

public class StaticTest {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		//调用静态方法---类名.静态方法名
    		Student.setAge(100);
    	}
    	
    }

## 四. 结语 ##

至此，我们就把static静态变量、静态常量、静态代码块、静态类、静态导入等相关的内容给大家介绍完毕了，这是我们开发时很常用的内容，**所以希望各位初学者，要把static相关的内容牢牢掌握。最后简单总结一下本文要点：**

> ● 静态变量、静态方法、静态常量统称为类的静态成员；
> 
> ● 静态成员归整个类所有，不属于某个单一的对象，是类中的“公共财产”；
> 
> ● 要弄清楚静态变量和实例变量的区别；
> 
> ● 静态方法中不能使用this和super关键字；
> 
> ● 静态方法中不能访问非静态的成员。

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