static关键字的用途

在《Java编程思想》P86页有这样一段话：“static方法就是没有this的方法。在static方法内部不能调用非静态方法，反过来是可以的。而且可以在没有创建任何对象的前提下，仅仅通过类本身来调用static方法。这实际上正是static方法的主要用途。”这段话虽然只是说明了static方法的特殊之处，但是可以看出static关键字的基本作用，简而言之，一句话来描述就是：方便在没有创建对象的情况下来进行调用（方法/变量）
很显然，被static关键字修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。static可以用来修饰类的成员方法、类的成员变量，另外可以编写static代码块来优化程序性能

static方法

static方法一般称作静态方法，由于静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问，因此对于静态方法来说，是没有this的，因为它不依附于任何对象，既然都没有对象，就谈不上this了。并且由于这个特性，在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法，因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。 　　

但是要注意的是，虽然在静态方法中不能访问非静态成员方法和非静态成员变量，但是在非静态成员方法中是可以访问静态成员方法/变量的。举个简单的例子：

  1. public class MyObject {
  2.     //非静态变量
  3.     private String str1 ="property";
  4.     //静态变量
  5.     private static String str2 ="staticProperty";
  7.     public MyObject() {
  9.     }
  10.     //非静态方法
  11.     public void print1() {
  12.         System.out.println(str1);
  13.         System.out.println(str2);
  14.         print2();
  15.     }
  17.     //静态方法
  18.     public static void print2() {
  19.         //这一句报错，报错信息是Cannot make a static reference to the non-static field str1
  20.         System.out.println(str1);
  21.         System.out.println(str2);
  22.         /*
  23.          * 调用非静态的方法会报错，
  24.          * Cannot make a static reference to the non-static method print1() from the type MyObject
  25.          */
  26.         print1();
  27.     }
  28. }


static变量

static变量也称作静态变量，静态变量和非静态变量的区别是：

  • 静态变量被所有的对象所共享，在内存中只有一个副本，它当且仅当在类初次加载时会被初始化
  • 非静态变量是对象所拥有的，在创建对象的时候被初始化，存在多个副本，各个对象拥有的副本互不影响

static代码块

static关键字还有一个比较关键的作用就是用来形成静态代码块以优化程序性能。static块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候，会按照static块的顺序来执行每个static块，并且只会执行一次。 　为什么说static块可以用来优化程序性能，是因为它的特性：只会在类加载的时候执行一次。下面看个例子:

class Person{
      private Date birthDate;   
      public Person(Date birthDate) {
          this.birthDate = birthDate;
      }  
      boolean isBornBoomer() {
          Date startDate = Date.valueOf("1946-1-1");
          Date endDate = Date.valueOf("1964-12-31");
          return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
      }
  }

isBornBoomer是用来这个人是否是1946-1964年出生的，而每次isBornBoomer被调用的时候，都会生成startDate和birthDate两个对象，造成了空间浪费，如果改成这样效率会更好：

class Person{
    private Date birthDate;
    private static Date startDate,endDate;
    static{
        startDate = Date.valueOf("1946-1-1");
        endDate = Date.valueOf("1964-12-31");
    }    

    public Person(Date birthDate) {
        this.birthDate = birthDate;
    }

    boolean isBornBoomer() {
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
    }
}

因此，很多时候会将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行

static关键字的误区


static关键字会改变类中成员的访问权限吗？


Java中的static关键字不会影响到变量或者方法的作用域。在Java中能够影响到访问权限的只有private、public、protected（包括包访问权限）这几个关键字。看下面的例子就明白了：

public class StaticTest {
    public static void main(String[] args) {
        //这一句会报错The field Person.name is not visible
        System.out.println(new Person().name);

        System.out.println(new Person().age);
    }
}
class Person{
    private String name="哈哈";
    public int age =10;
}

能通过this访问静态成员变量吗？


虽然对于静态方法来说没有this，那么在非静态方法中能够通过this访问静态成员变量吗？先看下面的一个例子，这段代码输出的结果是什么？

public class StaticTest {
    static int value=33;
    public static void main(String[] args) {
        new StaticTest().print();
    }

public void print() {
    int value=3;
    System.out.println(this.value);
    }
}

返回的结果是33

这里面主要考察队this和static的理解。this代表什么？this代表当前对象，那么通过new Main()来调用print的话，当前对象就是通过new Main()生成的对象。而static变量是被对象所享有的，因此在print中的this.value的值毫无疑问是33。在print方法内部的value是局部变量，根本不可能与this关联，所以输出结果是33。在这里永远要记住一点：静态成员变量虽然独立于对象，但是不代表不可以通过对象去访问，所有的静态方法和静态变量都可以通过对象访问（只要访问权限足够）

static能作用于局部变量么？


在Java中切记：static是不允许用来修饰局部变量。不要问为什么，这是Java语法的规定。

static，与final的对比


static关键字修饰变量时，会使该变量在类加载时就会被初始化，不会因为对象的创建再次被加载，当变量被static修饰时就代表该变量只会被初始化一次

public class StaticTest {
    public static double i = Math.random();
    public final double j = Math.random();

    public static void main(String[] args) {
        StaticTest staticTest1 = new StaticTest();
        StaticTest staticTest2 = new StaticTest();
        System.out.println(staticTest1.i==staticTest2.i);

        System.out.println(staticTest1.j==staticTest2.j);
    }
}

输出的结果是
image.png

static关键字的注意事项

功能：
修饰属性.方法，块，内部类
1、静态元素在类加载的时候就被初始化，创建的很早，那时还没有创建对象
2、静态元素存储在静态元素区中，每一个类都有自己的一个单独的区域，与别的类不冲突
3、静态元素区不能被GC管理，可以简单的认为静态元素常驻内存
4、静态元素只加载一次，供全部的类对象和类本身共享
5、可以理解为静态元素与对象没有关系，它属于类
6、由于静态元素在加载的时候可能还没有创建对象，我们可以直接通过类名直接静态元素
7、静态元素可以直接访问静态元素。
8、非静态元素可以直接方法静态元素，但是静态元素不能直接方法非静态元素
9、静态元素中不可以使用this，super关键字

静态属性和静态方法是可以被子类继承的，但静态属性不能被子类重写

重写的本质是动态绑定，即根据运行时对象的类型来决定调用哪个方法，而不是根据编译时的类型。静态方法属于类的，在编译阶段已经静态绑定到类上，表现出来就是通过类名.方法名进行访问；所以静态方法无法被子类重写