Java靜態域與靜態方法

Java 中被static 修飾的域或方法常被稱作靜態的，那么什么叫做靜態的呢？下面我們就來了解一下Java中的靜態域與靜態方法。

1、靜態域

     如果將靜態域定義為static ，那么每個類中只有一個這樣的域，而每一個對象對於所有的實例域都有自己的一份拷貝本。例如，學生類中有一個實例域studentId和一個靜態域nextId, 如下所示：

class Student{  
    private static int nextId = 1;  
    private String studentId;  
    ......  
}  

         那么，每一個學生對象，都會有自己的studentId, 但是這個類的所以對象將共享一個nextId域， 換句話說就是： 如果有100個Student類對象 ，那么有100個實例域studentId,每一個student都有自己的一份，但是只有一個靜態域nextId , 100個學生對象共享這一個靜態域nextId, 使沒有學生對象，靜態域也是存在的，它是屬於類的，而不是屬於任何獨立的對象。靜態域（靜態方法）可以直接用類名來調用，而不用創建對象用對象來調用（在絕大多數的面向對象的語言中，靜態域被稱作為類域。術語“static” 只是沿用了C++的叫法，並無實際意義）。

        下面在Student類中實現一個setId() 方法：

public void setId(){  
    studentId = nextId + "";  
    nextId++;  
}  

         假定為student1 對象設置studnetId 即: student1.setId(); 那么studnet1的實例域studentId 被設置為靜態域nextId當前的值，並且靜態域nextId 的值進行了自增運算。這個的作用相當於:

  student1.id = Student.nextId;

  Student.nextId++;

2、靜態常量

           靜態變量使用的比較少，但是靜態常量卻使用的比較多（在實際的開發中，靜態常量可以做到:該改一處而改全處作用，大大的減少修改和出錯的地方），例如在Java中的Math類中定義了一個圓周率的靜態常量：

 

public class Math{  
    ...  
    public static final double PI = 3.14159265358979323846;  
    ...  
}  

 

         在使用的時候，我們就可以跟使用靜態變量、靜態方法方法一樣使用靜態常量(用靜態static修飾的都是可以直接用類名來使用) Math.PI來使用這個常量。

        如果關鍵字static被省略，那么PI就變成Math類的一個實例域，需要通過Math類的對象訪問PI，並且每一個Math對象都有它自己的一個PI復制本。

        另外一個多次使用的靜態常量是Java中System.out. 它在System類中聲明：

public class System{
    ...
    public static final PrintStream = ...;
    ...
}

       我們都知道每個類對象都可以對公有域進行修改，所以，最好不要將域設計成為public ,然而，公有常量(即final域)卻沒有問題，因為out被聲明為final, 所以，不允許再將其他的打印流賦值給它：

         System.out = new PrintStream(...);      //這是做法是錯誤的

注意： 查看System類，就會發現有一個setOut方法，它可以將System.out.設置為不同的流，那么我們可能會感到奇怪，為什么這個方法可以修改final 變量的值，原因在於，setOut方法是一個本地方法，而不是用Java語言實現的（用的是C語言實現），本地方法可以繞過Java語言的存取控制機制，這是一種特殊的方法，在編寫程序的時候，我們不應該這樣處理，但是在android開發中有些開發是要寫本地方法，然后用C語言實現，再再Java環境中調用C語言，這里就不做過多的講解了。

3、靜態方法

           靜態方法是一種不能由對象操作的方法, 例如Math類中的求取一個數的次方的pow()方法就是一個靜態方法。表達式是： Math.pow(x, a),在運算時，不使用任何Math對象，換句話說，沒有隱式的參數。可以認為靜態方法是沒有this參數的方法（在一個非靜態的方法中，this參數表示這個方法的隱式參數）。

        Student 類的靜態方法不能訪問Id實例域，因為Id它不是靜態的，Student的靜態方法它不能操作對象，但是靜態方法可以訪問自身類中的靜態域。總之就是常說的：靜態方法中只能調用靜態的東西，非靜態的是不能使用的。

public static int getNextId{
    return nextId;  //  返回靜態域
}

        這個方法通過類名Student.getNextId()來調用，那么這個方法可以省略關鍵字static嗎？ 回答是肯定的，但是需要通過Student類的對象來調用這個方法了。

在下面兩種情況下使用靜態方法：

1、一個方法不需要訪問對象狀態，其所需參數都是通過顯示參數提供(例如： Math.pow()).

2、一個方法只需要訪問類的靜態域(例如：Student.getNextId() ).

4、工廠方法

    靜態方法還有一種常見的用途，例如：NumberFormat類使用工廠方法產生不同風格的格式對象：

 
            
            NumberFormat currencyFormatter = NumberFormat.getCurrencyInstance();  
NumberFormat percentFormatter = NumberFormat.getPercentInstance();  
doublen n = 0.3;  
System.out.println(currencyFormatter.format(n)); // 輸出 ￥0.30  
System.out.println(percentFormatter.format(n));  //輸出 30%

       為什么NumberFormat類不利用構造器完成這些操作呢？主要的原因有兩個：

1、無法命名構造器。構造器的名字必須與類名相同，但是，這里希望將得到的貨幣實例和百分比實例采用不同的名字。

2、當使用構造器時，無法改變所構造的對象類型。而Factory方法將返回一個DecimalFormat類對象，這是NumberFormat的子類。

 

5、main方法

        我們學習java的時候，程序中大多會有一個main 方法，我們都稱作程序的入口，main方法不對任何對象進行操作，事實上，在啟動程序的時候，還沒有任何一個對象，靜態的main方法將執行並創建程序所需的對象。