Java 基础进阶篇（一）：static 静态关键字与单例模式

男娘i 2023-10-11 21:52 42阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、static 静态关键字
 *   *  1.1 静态成员变量与实例成员变量
     *  1.2 静态成员方法与实例成员方法
     *  1.3 static 访问注意事项
     *  1.4 内存使用情况
 *  二、工具类
 *  三、代码块
 *  四、单例模式
 *   *  4.1 饿汉单例
     *  4.2 懒汉单例

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## 一、static 静态关键字 ##

static：代表静态的意思，可以修饰成员变量，可以修饰成员方法。

static 修饰方法之后称为 静态方法（类方法），修饰成员变量之后称为 静态成员变量（类变量）。

static 修饰后的成员变量，可以被类的所有对象共享 (访问、修改)。

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### 1.1 静态成员变量与实例成员变量 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th align="left">静态成员变量</th> 
   <th align="left">实例成员变量</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>概述</strong></td> 
   <td align="left"><font>有 static 修饰，属于类，与类一起优先被加载，内存中只有一份，可以被共享访问</font>。</td> 
   <td align="left"><font>无 static 修饰，属于对象，每个对象中都存在一份实例成员变量</font>。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>场景</strong></td> 
   <td align="left">如果信息要被共享，只需要一份就用，如：系统在线人数。</td> 
   <td align="left">属于每个对象，且每个对象的该信息不同时，如:nameage,money…</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>访问规则</strong></td> 
   <td align="left"><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/313a550ee3324ec59f2048b8d6c05c11.png#pic_left" alt="在这里插入图片描述" width="230"></td> 
   <td align="left"><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/d5f27c7b7a9e4a5db20061fb55889ebf.png#pic_left" alt="在这里插入图片描述" width="175"></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**注意：** 同一个类中，访问静态成员可以省略类名不写。

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### 1.2 静态成员方法与实例成员方法 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th align="left">静态成员方法</th> 
   <th align="left">实例成员方法</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>概述</strong></td> 
   <td align="left"><font>有 static 修饰，属于类，与类一起优先被加载一次，可以被共享访问</font>。</td> 
   <td align="left"><font>无 static 修饰，属于对象，必须用对象触发访问</font>。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>场景</strong></td> 
   <td align="left">如果该方法是以执行一个通用功能为目的，或者需要方便访问。</td> 
   <td align="left">如表示对象自己的行为的，且方法中需要直接访问实例成员。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>访问规则</strong></td> 
   <td align="left"><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/12247e4d91f746f6acbc30288e89821e.png#pic_left" alt="在这里插入图片描述" width="230"></td> 
   <td align="left"><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/69c4d036a2964a0a9855b2bb1506f1c9.png#pic_left" alt="在这里插入图片描述" width="175"></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**注意：** 同一个类中，访问静态成员方法可以省略类名不写。

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### 1.3 static 访问注意事项 ###

静态方法只能访问静态的成员，不可以直接访问实例成员。  
实例方法可以访问静态的成员，也可以访问实例成员。  
另外，静态方法中是不可以出现 this 关键字的。

![在这里插入图片描述][201a897b1b554c0ab8b404c5857440fc.png_pic_left]

public class Test {
        
        // 静态成员
        public static int onlineNumber = 10;
        // 实例成员
        private String name = "heima";
    
        /**
         * 静态方法
         */
        public static void fun1(){
        
            // 静态成员方法可以访问 静态成员
            System.out.println(Test.onlineNumber);
            System.out.println(onlineNumber);
            // System.out.println(name); // 报错
            
            // 静态成员方法不可以直接访问实例成员
            Test test = new Test();
            System.out.println(test.name); // 间接访问
    		// System.out.println(this); // 报错
        }
    
        /**
         * 实例方法
         */
        public void fun2(){
        
            // 实例方法可以访问 实例成员
            System.out.println(this.name);
            System.out.println(name);
    
            // 实例方法可以访问 静态成员
            System.out.println(Test.onlineNumber);
            System.out.println(this.onlineNumber); // 不推荐
        }
    }

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### 1.4 内存使用情况 ###

1.  **访问静态成员变量**：与类一起优先加载。  
    ![在这里插入图片描述][77cf2fb56955485ba38f5219886bec23.png_pic_left]  
    ![在这里插入图片描述][dab936afd48d42069cb35e90055d057e.png_pic_left]
2.  **访问静态成员方法**：与类一起优先加载。  
    ![在这里插入图片描述][63415d8b1e2f4b0e94ab3af4a5c040ca.png_pic_left]  
    ![在这里插入图片描述][58ffe847d2604bcbbd3077e349a7adaf.png_pic_left]

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## 二、工具类 ##

工具类里面都是静态方法，可以完成一个共用功能。

**好处：** 一次编写，处处可调，提高代码的复用，提高开发的效率。  
**注意：**建议把工具类的构造器私有化，因为工具类无需对外创建对象，它的方法都是静态方法，直接用类名访问即可。

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## 三、代码块 ##

类的 5 大成分：成员变量、成员方法、构造器、代码块、内部类。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th align="left">静态代码块 <font>★</font></th> 
   <th align="left">实例代码块</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>格式</strong></td> 
   <td align="left"><code>static {…}</code></td> 
   <td align="left"><code>{…}</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>特点</strong></td> 
   <td align="left">属于类，与类一起优先加载，自动触发执行一次。</td> 
   <td align="left">属于对象的，每次调用构造器构建对象前都会执行一次，再执行构造器。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>作用</strong></td> 
   <td align="left">可以用于在程序启动时，进行静态资源的初始化操作。</td> 
   <td align="left">可以用于初始化实例资源。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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## 四、单例模式 ##

**单例模式：** 可以保证系统中，应用该模式的这个类永远只有一个实例，即一个类永远只能创建一个对象。  
例如：任务管理器对象我们只需要一个就可以解决问题了，这样可以节省内存空间。

### 4.1 饿汉单例 ###

**特点：** 拿对象时，对象已经存在。  
**实现：** ① 构造器私有 ② 定义静态成员变量存储一个对象。

/**
     * 使用 饿汉单例实现单例类
     */
    public class SingleInstance {
        
    
        /**
         * 2. 饿汉单例是在获取对象前，对象已经提前准备好了一个
         *    这个对象只能是一个，所以定义静态成员变量记住。
         *    属于类，只被加载一次
         */
        public static SingleInstance instance = new SingleInstance();
    
    
        /**
         * 1. 必须把构造器私有化
         */
        private SingleInstance(){
        
        }
    }

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### 4.2 懒汉单例 ###

**特点：** 要拿对象的时候，才开始创建一个对象。  
**实现：** ① 构造器私有 ② 定义静态成员变量，暂时不存对象。

/**
     * 使用 懒汉单例实现单例类
     * 在真正需要该对象的时候，才去创建一个对象（延迟加载对象）
     */
    public class SingleInstance2 {
        
    
        /**
         * 2. 定义一个静态的成员变量负责存储一个对象
         *    只加载一次，只有一份
         *    如果设置为 public 那么其他类可通过 SingleInstance2.instance 访问，访问结果是 null
         *    因此最好是私有化，避免挖坑
         */
        private static SingleInstance2 instance;
    
        /**
         * 3. 提供一个方法，对外返回单例对象
         */
        public static SingleInstance2 getInstance(){
        
            if(instance == null){
        
                instance = new SingleInstance2();
                return instance;
            }
            return instance;
        }
    
        /**
         * 1. 必须把构造器私有化
         */
        private SingleInstance2(){
        
        }
    }

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文章参考：[Java入门基础视频教程，java零基础自学就选黑马程序员Java入门教程（含Java项目和Java真题）][Java_java_Java_Java_Java]

[201a897b1b554c0ab8b404c5857440fc.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/201a897b1b554c0ab8b404c5857440fc.png#pic_left
[77cf2fb56955485ba38f5219886bec23.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/77cf2fb56955485ba38f5219886bec23.png#pic_left
[dab936afd48d42069cb35e90055d057e.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/dab936afd48d42069cb35e90055d057e.png#pic_left
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