java基礎(五)-----關鍵字static

 

在Java中並不存在全局變量的概念，但是我們可以通過static來實現一個“偽全局”的概念，在Java中static表示“全局”或者“靜態”的意思，用來修飾成員變量和成員方法，當然也可以修飾代碼塊。

Static變量

• 在類中用static聲明的成員變量為靜態成員變量，它為該類的公用變量，在第一次使用時初始化，對於該類的所有對象來說，static成員變量只有一份。

• 可以通過引用或者類名訪問靜態成員

• 在類中，用static聲明的成員變量為靜態變量，或者叫:類屬性、類變量。

（注意：靜態變量是從屬於類，在對象里面是沒有這個屬性的；成員變量是從屬於對象的，有了對象才有那個屬性）

 

• 它為該類的公用變量，屬於類，被該類的所有實例共享，在類被載入時被顯示初始化。

• 對於該類所有對象來說，static成員變量只有一份.被該類的所有對象共享！！

• 可以使用“對象.類屬性”來調用。不過，一般都是用"類名.類屬性”。

• static變量置於方法區中。

• 在靜態的方法里面不可以調用非靜態的方法或變量；但是在非靜態的方法里可以調用靜態的方法或變量。

Static方法

◆用static聲明的方法為靜態方法。

• 不需要對象，就可以調用（類名.方法名）

• 在調用該方法時，不會將對象的引用傳遞給它，所以在static方法中不可訪問非static的成員。

靜態初始化塊

　　靜態初始化塊是在類被加載的時候就執行的一塊程序，並且一直存在直到程序關閉。也就是說當程序被執行，即classloader將該java程序編譯后的class文件加載后，就能執行到靜態初始化塊這段程序；當程序關閉，我的個人理解也就是java.exe進程被結束的時候，靜態初始化塊結束（例如在靜態初始化塊里對一個類的靜態變量進行賦值，該變量一直存在到程序關閉）。

下面我們來舉例說明：

public class Test {
    //靜態變量
    public static String testStatic = "testStatic";
    //靜態初始化塊
    static {
          System.out.println(testStatic);
          System.out.println("Proc begin");
          testStatic = "testProc";
          System.out.println("Proc end");
    }
    //主方法
    public static void main(String[] args) {
          System.out.println(testProc);
          System.out.println("main begin");
          System.out.println("main end");
    }
}

執行main方法輸出結果：

testStatic
Proc begin
Proc end
testProc
main begin
main end

也就是說當JVM將要執行main方法的時候，先要將Test.class加載到JVM中，此時就執行了靜態初始化塊中的程序；然后再執行執行main方法中的程序。這個例子沒有將這個類實例化，所以沒有用到構造函數。倘若需要實例化該類的時候，則構造方法的執行順序也是在靜態初始化塊之后的。

最后我們可以得出這么一個結論：Java類的執行優先順序

該類的靜態變量->該類的靜態初始化塊->該類的構造方法

若存在父類的情況下則是：

父類的靜態變量->父類的靜態初始化塊->子類的靜態變量->子類的靜態初始化塊

內存分析Static

靜態成員變量：

package cn.galc.test;
public class Cat {
    /**
     * 靜態成員變量
     */
    private static int sid = 0;
    private String name;
    int id;
    Cat(String name) {
        this.name = name;
        id = sid++;
    }
    public void info() {
        System.out.println("My Name is " + name + ",NO." + id);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Cat.sid = 100;
        Cat mimi = new Cat("mimi");
        Cat pipi = new Cat("pipi");
        mimi.info();
        pipi.info();
    }
}

通過畫內存分析圖了解整個程序的執行過程：

執行程序的第一句話：Cat.sid = 100;時，這里的sid是一個靜態成員變量，靜態變量存放在數據區(data seg)，所以首先在數據區里面分配一小塊空間sid，第一句話執行完后，sid里面裝着一個值就是100。

此時的內存布局示意圖如下所示

接下來程序執行到：

Cat  mimi = new Cat(“mimi”);

這里，調用Cat類的構造方法Cat(String name)，構造方法的定義如下：

Cat ( String name){
　　this.name = name;
　　id=sid++;
}

　　調用時首先在棧內存里面分配一小塊內存mm，里面裝着可以找到在堆內存里面的Cat類的實例對象的地址，mm就是堆內存里面Cat類對象的引用對象。這個構造方法聲明有字符串類型的形參變量,所以這里把“mimi”作為實參傳遞到構造方法里面，由於字符串常量是分配在數據區存儲的，所以數據區里面多了一小塊內存用來存儲字符串“mimi”。此時的內存分布如下圖所示：

　　當調用構造方法時，首先在棧內存里面給形參name分配一小塊空間，名字叫name,接下來把”mimi”這個字符串作為實參傳遞給name，字符串也是一種引用類型，除了那四類8種基礎數據類型之外，其他所有的都是引用類型，所以可以認為字符串也是一個對象。所以這里相當於把”mimi”這個對象的引用傳遞給了name，所以現在name指向的是”mimi”。所以此時內存的布局如下圖所示：

接下來執行構造方法體里面的代碼:

this.name=name;

　　這里的this指的是當前的對象，指的是堆內存里面的那只貓。這里把棧里面的name里面裝着的值傳遞給堆內存里面的cat對象的name屬性，所以此時這個name里面裝着的值也是可以找到位於數據區里面的字符串對象“mimi”的，此時這個name也是字符串對象“mimi”的一個引用對象，通過它的屬性值就可以找到位於數據區里面的字符串對象“mimi”。此時的內存分布如下圖所示：

接下來執行方法體內的另一句代碼：

id=sid++;

這里是把sid的值傳遞給id，所以id的值是100，sid傳遞完以后，自己再加1，此時sid變成了101。此時的內存布局如下圖所示。

 

到此，構造方法調用完畢，給這個構造方法分配的局部變量所占的內存空間全部都要消失，所以位於棧空間里面的name這塊內存消失了。棧內存里面指向數據區里面的字符串對象“mimi”的引用也消失了，此時只剩下堆內存里面的指向字符串對象“mimi”的引用沒有消失。此時的內存布局如下圖所示：

接下來執行：Cat  pipi = new Cat(“pipi”);

這里是第二次調用構造方法Cat()，整個調用過程與第一次一樣，調用結束后，此時的內存布局如下圖所示：

最后兩句代碼是調用info()方法打印出來，打印結果如下：

My name is mimi,NO.100
My name is pipi,NO.101

　　通過這個程序，看出來了這個靜態成員變量sid的作用，它可以計數。每當有一只貓new出來的時候，就給它記一個數。讓它自己往上加1。

　　這里調用構造方法Cat(String name) 創建出兩只貓，首先在棧內存里面分配兩小塊空間mimi和pipi，里面分別裝着可以找到這兩只貓的地址，mimi和pipi對應着堆內存里面的兩只貓的引用。這里的構造方法聲明有字符串類型的變量，字符串常量是分配在數據區里面的，所以這里會把傳過來的字符串mimi和pipi都存儲到數據區里面。所以數據區里面分配有存儲字符串mimi和pipi的兩小塊內存，里面裝着字符串“mimi”和“pipi”，字符串也是引用類型，除了那四類8種的基礎數據類型之外，其他所有的數據類型都是引用類型。所以可以認為字符串也是一個對象。

　　這里是new了兩只貓出來，這兩只貓都有自己的id和name屬性，所以這里的id和name都是非靜態成員變量，即沒有static修飾。所以每new出一只新貓，這只新貓都有屬於它自己的id和name，即非靜態成員變量id和name是每一個對象都有單獨的一份。但對於靜態成員變量來說，只有一份，不管new了多少個對象，哪怕不new對象，靜態成員變量在數據區也會保留一份。如這里的sid一樣，sid存放在數據區，無論new出來了多少只貓在堆內存里面，sid都只有一份，只在數據區保留一份。

　　靜態成員變量是屬於整個類的，它不屬於專門的某個對象。那么如何訪問這個靜態成員變量的值呢？首先第一點，任何一個對象都可以訪問這個靜態的值，訪問的時候訪問的都是同一塊內存。第二點，即便是沒有對象也可以訪問這個靜態的值，通過“類名.靜態成員變量名”來訪問這個靜態的值，所以以后看到某一個類名加上“.”再加上后面有一個東西，那么后面這個東西一定是靜態的，如”System.out”，這里就是通過類名(System類)再加上“.”來訪問這個out的，所以這個out一定是靜態的。

總結

• 無論是變量，方法，還是代碼塊，只要用static修飾，就是在類被加載時就已經"准備好了",也就是可以被使用或者已經被執行，都可以脫離對象而執行。反之，如果沒有static，則必須要依賴於對象實例。
• static的方法只能調用static的變量和方法，非static的方法既可以調用static的，又可以調用非static的。