在学习java开发的时候，对书上解释的static关键字不是很熟悉，所以写下学习记录。
摘抄文章：https://www.yiibai.com/java/static-keyword-in-java.html

java中的static关键字主要用于内存管理。我们可以应用java static关键字在变量，方法，块和嵌套类中。 static关键字属于类，而不是类的实例。

静态(static)可以是：

  1. 变量(也称为类变量)
  2. 方法(也称为类方法)
  3. 代码块

  4. 嵌套类

    1. Java静态变量

    如果将一个变量声明为static，它就是所谓的静态变量了。

  • 静态变量可以用于引用所有对象的公共属性(对于每个对象不是唯一的)。如：员工公司名称，学生所在的大学名称。

    静态变量的优点：

  • 它能使程序存储器高效(即它节省内存)。

理解不使用静态变量的问题 

  1. class Student{  
  2.      int rollno;  
  3.      String name;  
  4.      String college="ITS";  
  5. }

假设在一所学校有500名学生，现在所有实例数据成员将在每次创建对象时获取内存。所有学生都有其唯一的注册ID：rollno和 name ，因此实例数据成员没有什么问题。college 指的是所有对象的共同属性。如果使它静态化(使用static关键字修饲)，这个字段将只获得内存一次。

Java静态属性被共享给所有对象。

静态变量的示例 

  1. //Program of static variable  
  3. class Student8 {
  4.     int rollno;
  5.     String name;
  6.     static String college = "ITS";
  8.     Student8(int r, String n) {
  9.         rollno = r;
  10.         name = n;
  11.     }
  13.     void display() {
  14.         System.out.println(rollno + " " + name + " " + college);
  15.     }
  17.     public static void main(String args[]) {
  18.         Student8 s1 = new Student8(111, "Karan");
  19.         Student8 s2 = new Student8(222, "Aryan");
  21.         s1.display();
  22.         s2.display();
  23.     }
  24. }

运行结果如下

  1. 111 Karan ITS
  2. 222 Aryan ITS

创建对象示例图如下所示
Java static关键字 - 图1

不使用静态变量的计数器程序

在这个例子中，我们创建了一个名为count的实例变量用来统计创建对象的数目，它在构造函数中执行递增。 由于实例变量在创建对象时要获取内存，每个对象都将具有实例变量的副本，如果它被递增了，它也不会反映到其他对象中。所以每个对象在count变量中的值还是1。

  1. class Counter {
  2.     int count = 0;// will get memory when instance is created
  4.     Counter() {
  5.         count++;
  6.         System.out.println(count);
  7.     }
  9.     public static void main(String args[]) {
  11.         Counter c1 = new Counter();
  12.         Counter c2 = new Counter();
  13.         Counter c3 = new Counter();
  15.     }
  16. }

运行结果如下

  1. 1
  2. 1
  3. 1

计数器静态变量的程序
如上所述，静态变量将只获取一次内存，如果任何对象更改静态变量的值，它将保留其值，所有实例均可访问同一变量值。 

  1. class Counter2 {
  2.     static int count = 0;// will get memory only once and retain its value
  4.     Counter2() {
  5.         count++;
  6.         System.out.println(count);
  7.     }
  9.     public static void main(String args[]) {
  11.         Counter2 c1 = new Counter2();
  12.         Counter2 c2 = new Counter2();
  13.         Counter2 c3 = new Counter2();
  15.     }
  16. }

上面代码执行结果如下

  1. 1
  2. 2
  3. 3

总结：static定义的变量可被所有实例访问，且省内存

2. Java静态方法

如果在任何方法上应用static关键字，此方法称为静态方法。

  • 静态方法属于类，而不属于类的对象。
  • 可以直接调用静态方法，而无需创建类的实例。

  • 静态方法可以访问静态数据成员，并可以更改静态数据成员的值。

    静态方法的示例 

    1. class Student9 {
    2.   int rollno;
    3.   String name;
    4.   static String college = "ITS";
    6.   static void change() {
    7.       college = "BBDIT";
    8.   }
    10.   Student9(int r, String n) {
    11.       rollno = r;
    12.       name = n;
    13.   }
    15.   void display() {
    16.       System.out.println(rollno + " " + name + " " + college);
    17.   }
    19.   public static void main(String args[]) {
    20.       Student9.change();
    22.       Student9 s1 = new Student9(111, "Karan");
    23.       Student9 s2 = new Student9(222, "Aryan");
    24.       Student9 s3 = new Student9(333, "Sonoo");
    26.       s1.display();
    27.       s2.display();
    28.       s3.display();
    29.   }
    30. }

    运行结果如下

    1. 111 Karan BBDIT
    2. 222 Aryan BBDIT
    3. 333 Sonoo BBDIT

    执行正常计算的静态方法的另一个示例: 

    1. class Calculate {
    2.   static int cube(int x) {
    3.       return x * x * x;
    4.   }
    6.   public static void main(String args[]) {
    7.       int result = Calculate.cube(5);
    8.       System.out.println(result);
    9.   }
    10. }

    上面代码执行输出以下结果 

    1. 125

    静态方法的限制
    静态方法有两个主要限制。它们分别是：

  • 静态方法不能直接使用非静态数据成员或调用非静态方法。

  • this和super两个关键字不能在静态上下文中使用。

如下示意程序中，变量a是非静态的，所以静态方法println不能直接使用a

  1. class A {
  2.     int a = 40;// non static
  4.     public static void main(String args[]) {
  5.         System.out.println(a);
  6.     }
  7. }

运行报错

  1. [编译错误！]Compile Time Error

为什么Java main方法是静态的

这是因为对象不需要调用静态方法，如果它是非静态方法，jvm首先要创建对象，然后调用main()方法，这将导致额外的内存分配的问题。

3. Java静态块

Java中的静态块主要有两个作用：

  • 用于初始化静态数据成员。
  • 它在类加载时在main方法之前执行。

静态块的示例 

  1. class A2 {
  2.     static {
  3.         System.out.println("static block is invoked");
  4.     }
  6.     public static void main(String args[]) {
  7.         System.out.println("Hello main");
  8.     }
  9. }

运行结果

  1. static block is invoked
  2. Hello main

可以看见static的输出在main方法之前。

可以执行程序没有main()方法吗？

答：是的，一种方式是静态块，但在以前旧的JDK版本中，不是在JDK 1.7。 

  1. class A3 {
  2.     static {
  3.         System.out.println("static block is invoked");
  4.         System.exit(0);
  5.     }
  6. }

在JDK7及以上版本中，输出将为： 

  1. 错误: 在类 Main 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为:
  2.    public static void main(String[] args)