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在平时开发当中,我们经常会遇见static关键字。这篇文章就把java中static关键字的使用方法的原理进行一个深入的分析。先给出这篇文章的大致脉络:
首先,描述了static关键字去修饰java类、方法、变量、代码块的方法然后,从底层分析static关键字,接下来,给出static的一些使用场景和案例最后,对static进行一个总结,包括和普通变量的区分。
OK,开始今天的文章。
一、static关键字的基本用法
1、static关键字基本概念
我们可以一句话来概括:方便在没有创建对象的情况下来进行调用。
也就是说:被static关键字修饰的不需要创建对象去调用,直接根据类名就可以去访问。对于这个概念,下面根据static关键字的四个基本使用来描述。然后在下一部分再来去分析static的原理,希望你能认真读完。
2、static关键字修饰类
java里面static一般用来修饰成员变量或函数。但有一种特殊用法是用static修饰内部类,普通类是不允许声明为静态的,只有内部类才可以。下面看看如何使用。
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111127971-428164443.png)
如果没有用static修饰InterClass,则只能new 一个外部类实例。再通过外部实例创建内部类。
3、static关键字修饰方法
修饰方法的时候,其实跟类一样,可以直接通过类名来进行调用:
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111139599-752169113.png)
4、static关键字修饰变量
被static修饰的成员变量叫做静态变量,也叫做类变量,说明这个变量是属于这个类的,而不是属于是对象,没有被static修饰的成员变量叫做实例变量,说明这个变量是属于某个具体的对象的。
我们同样可以使用上面的方式进行调用变量:
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111148263-1304350010.png)
5、static关键字修饰代码块
静态代码块在类第一次被载入时执行,在这里主要是想验证一下,类初始化的顺序。
父类静态变量
父类静态代码块
子类静态变量
子类静态代码块
父类普通变量
父类普通代码块
父类构造函数
子类普通变量
子类普通代码块
子类构造函数
代码验证一下:
首先我们定义一个父类
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111158742-1490060603.png)
然后定义一个子类
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111205349-1333080424.png)
看个结果
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111212659-425284109.png)
二、深入分析static关键字
上面我们只是描述了一下static关键字的基本使用场景,下面主要解析一下static关键字的深层原理。要理解static为什么会有上面的特性,首先我们还需要从jvm内存说起。我们先给出一张java的内存结构图,然后通过案例描述一下static修饰的变量存放在哪?
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111220009-908314457.png)
从上图我们可以发现,静态变量存放在方法区中,并且是被所有线程所共享的。这里要说一下java堆,java堆存放的就是我们创建的一个个实例变量。
堆区:
1、存储的全部是对象,每个对象都包含一个与之对应的class的信息。(class的目的是得到操作指令)
2、jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享,堆中不存放基本类型和对象引用,只存放对象本身
栈区:
1.每个线程包含一个栈区,栈中只保存基础数据类型的对象和自定义对象的引用(不是对象),对象都存放在堆区中
2、每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的,其他栈不能访问。
3、栈分为3个部分:基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)。、
方法区:
1、又叫静态区,跟堆一样,被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量。
2、方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素,如class,static变量。
下面通过一个案例说明一下,从内存的角度来看,static关键字为什么会有这样的特性。
首先我们定义一个类
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111232534-604103325.png)
接下来我们从内存的角度出发,看看
![](https://img2018.cnblogs.com/i-beta/693744/202003/693744-20200302111239798-1637921697.png)
从上面可以看到,我们的方法在调用的时候,是从方法区调用的,但是堆内存不一样,堆内存中的成员变量lastname是随着对象的产生而产生。随着对象的消失而消失。静态变量是所有线程共享的,所以不会消失。这也就能解释上面static关键字的真正原因。
下面对static关键字进行一个小结:
(1)特点:
1、static是一个修饰符,用于修饰成员。(成员变量,成员函数)static修饰的成员变量 称之为静态变量或类变量。
2、static修饰的成员被所有的对象共享。
3、static优先于对象存在,因为static的成员随着类的加载就已经存在。
4、static修饰的成员多了一种调用方式,可以直接被类名所调用,(类名.静态成员)。
5、static修饰的数据是共享数据,对象中的存储的是特有的数据。
(2)成员变量和静态变量的区别:
1、生命周期的不同:
成员变量随着对象的创建而存在随着对象的回收而释放。
静态变量随着类的加载而存在随着类的消失而消失。
2、调用方式不同:
成员变量只能被对象调用。
静态变量可以被对象调用,也可以用类名调用。(推荐用类名调用)
3、别名不同:
成员变量也称为实例变量。
静态变量称为类变量。
4、数据存储位置不同:
成员变量数据存储在堆内存的对象中,所以也叫对象的特有数据。
静态变量数据存储在方法区(共享数据区)的静态区,所以也叫对象的共享数据。
(3)静态使用时需要注意的事项:
1、静态方法只能访问静态成员。(非静态既可以访问静态,又可以访问非静态)
2、静态方法中不可以使用this或者super关键字。
3、主函数是静态的
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