java关键字static的使用详解

关键字 static

1. 概述

• static 是一种修饰符
• static 是Java中表静态的关键字
• 它可以修饰成员变量、成员方法、代码块
• 被static修饰的成员变量或成员方法，将不再依赖于对象的创建而去使用，而是依赖类的存在，成为类成员或类方法，是共享的（下面将会详细的解释）。

2. static修饰成员变量

2.1 常见的修饰符

• public 修饰符
• private 修饰符
• 没有修饰符
• static 修饰符（静态修饰符）

class Test {
	// public 修饰符
	public int a;
	// private 修饰符
	private int b;
	// 没有修饰符
	int c;
	// static 修饰符
	public static int d;
}

2.2 内存图分析讲解static修饰成员变量

class Test {
	public int a;
	public String b;
	public double c;
	public static int d;
}
Test t = new Test();

以上述简单的测试类为例，画其底层的内存图（下图是我自己手画的图，天生手残，请大家多担待😂）：

以上就是很简单的Java实例化对象从创建内存到给成员变量开辟内存空间，并默认初始化的底层内存图，我来解释以下上面的图：

1. 在栈中开辟一块内存，以main标识的内存空间，为main方法的函数帧。
2. 在main函数帧标识的内存中，开辟一块以t标识（实例化对象的名字）的局部变量内存，其中存放的是地址值（或称引用值），指向堆空间中保存成员变量内存的首地址。
3. 堆空间开辟一块内存，用来存放成员变量，其开辟内存的个数于其成员变量的个数有关，以次Test为例，非static修饰的变量有3个，变在其中开辟三块内存空间，用来存放着三个变量，顺序为类中定义变量的顺序。将该内存地址的首地址赋给栈中t标识的那块内存。
4. 因为成员变量在堆中开辟的内存，堆的机制，存在默认初始化，所以对成员变量赋予默认初始化的值，int，double，属于基本数据类型，所以直接将其默认值0，0.0写入对应的内存当中；成员变量c为字符型，为引用数据类型，所以其内存中存放的是地址值，指向堆中的另一块空间，并赋予默认值null，完成成员变量的初始化。
5. 从图中可以很明显的看出，存放d，用static修饰的成员变量，其内存的开辟不在堆内存中开辟，而是在方法区中的静态区开辟（可以理解静态区就在方法区当中）。
6. 静态区随类的加载而开辟，且其中的存放的静态成员变量是共享的，且仅有次一块内存。

2.3 static修饰的成员变量的特点

• static修饰的成员变量不再是普通的成员变量，而是类成员变量
• 其随着类的加载而加载，随着类的加载而开辟内存，不依赖于对象的存在
• 其内存在静态区存放
• 被类的所有对象所共享

2.4 简单的代码解释并说明如何使用

class Test {
	public int a = 10;
	public static int b = 20;
}

// 类已经加载，并没有实例化，此时静态区已经开辟，可以调用使用静态变量，并不依赖于对象存在，而是依赖于类的存在，使用时，直接类名.变量名，即可。
syso(Test.b); // 输出 20

// 实例化对象，此时才在堆空间中开辟一系列的内存，上述原理中已经阐述，此时才可以调用a的值。
Test t = new Test();
syso(t.a); // 输出 10
// 当然也可调用 b 的值
syso(t.b); // 输出 20

3. static修饰成员方法

3.1 为什么使用static去修饰成员方法

用static修饰的成员变量是静态变量，也称类变量，它是随着类的加载而加载的，地址内存在静态区，不再依赖对象而存在。但是如何手动改变或设置或调用它的值呢，即操作static数据成员？

• 可以默认初始化，即开辟内存空间的时候，底层自动赋予它类型默认的初始值。
• 显示初始化。即在定义其的时候，给它一个值。

public static int a = 10;

但是如何手动的给它赋予值并且调用呢，这就引入了用static修饰的成员方法，类方法。

2.2 static修饰的成员方法的特点

• 不再是普通的成员方法，而是类方法，随着类的加载而加载，不再依赖于对象，而是依赖于类。因
• 为不再依赖于对象的存在，所以就和对象毫无关系，所以在类方法中不存在 this 引用（this表当前对象，随着对象的创建而加载），所以就不能调用非静态的成员变量和函数。
• 只能访问静态成员和静态的成员方法
• 类比对象优先
• 静态只能访问静态

2.3 简单的代码解释并说明如何使用

class Test {
	// 一般的类中的成员变量都是私有的
	private static String lib;
	// static 只能访问静态成员 和 静态方法
	public static String getLib() {
		// 普通数据成员，依赖对象
		
		// 不依赖对象
		// 不存在 this.lib; 不存在 this 引用
		return lib;
	}
	   // 局部变量
	public static void setLib(String lib) {
		// 通过类名.static成员 解决同名的问题
		School.lib = lib;
		//static 不可以调用其它 非 static 的成员方法
	}
}

// 在使用的时候，直接 类名.方法名 即可
// 如果要使用类，必须先把 .class 文件装入内存  当装入内存后，类立马开辟内存在方法区，形成类的对象
		
// 类成员 调用方法
// 类名 .成员名
School.setLib("1");
System.out.println("lib: " + School.getLib());

3. static修饰代码块

3.1 概述静态代码块

在Java中的代码块，有局部代码块，构造代码块，静态代码块，三者执行顺序，作用，会单独出一篇博文来简单说明。所谓静态代码块就是用static修饰的代码块。

class Test {
	// 静态代码块
	static {
		syso(...);
	}
}

1. 静态代码块，随着类的加载而加载，指执行一次，且优于主函数的执行，即在main函数入口之前就执行。
2. 静态代码块是由类调用的，在主函数之前就执行。
3. 作用：对类和静态变量进行一系列的初始化
4. 静态代码块中的变量是局部变量，与普通函数中的局部变量性质没有区别。
5. 可以由多个静态代码块

3.2 代码解释

输出：

可以明显的看出，当类加载还未执行main函数的时候，主类中的static已经执行，之后执行main函数，从上至下顺序执行，当类进行实例化的时候，同样也是现执行类中的static代码块，再执行构造器中的代码块

4. 总结static关键字static

1.静态方法 | 静态成员变量：
类中的方法 | 成员变量，加上static修饰，就成了静态成员方法（类方法） | 静态成员变量（类变量）
2.static成员方法和普通成员方法的本质区别在于没有this指针
static成员方法只能引用类中的静态成员(属性、方法)
static成员方法不能引用类中的非静态成员
3.类变量和类方法，都是随着类的加载而加载的，依赖于类，优于对象的，使用的时候 类名.变量名（方法名），被类的所有对象而共享的
4.普通成员方法既可以引用static成员，也可以普通成员
5.可以通过类名调用static成员方法，也可以通过对象名调用
6.static方法之所以存在，就是为了操作static数据成员

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