33.Java中static关键字

1：如果没有static会怎样？

   1：定义Person类

      1：姓名、年龄、国籍，说话行为

      2：多个构造，重载形式体现

   2：中国人的国籍都是确定的

      1：国籍可以进行显示初始化

class Person {
    String name;
    int age;
    String gender;
    String country = "CN";

    Person() {

    }

    Person(String name, int age, String gender, String country) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.gender = gender;
        this.country = country;
    }

    void speak() {
        System.out.println("国籍:" + country + " 姓名：" + name + " 性别：" + gender + " 年龄：" + age + " 哈哈！！！");
    }

}

   3：new Person 对象

      1：分析内存

      2：每个对象都维护实例变量国籍也是。

public class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("jack", 20, "男");
        p1.speak();

        Person p2 = new Person("rose", 18, "女");
        p2.speak();
    }
}

4：内存分析

      1：栈，堆、共享区

      2：Demo.class加载近共享区

          1：Demo类的main方法进栈

          2：Person p1=new Person();

             1：Person.class 加载进方法区

             2：堆内存开辟空间，实例变量进行默认初始化，显示初始化。

             3：内存地址传给变量p1，栈和堆建立连接

          3：person p2=new Person();

             1：堆内存开辟空间，实例变量进行默认初始化，显示初始化。

             2：内存地址传给变量p2，栈和堆建立连接

          4：如果建立多个Person对象发现问题

             1：每个对象都维护有国籍。

   5：解决问题，内存优化

1：为了让所有Person对象都共享一个country ，可以尝试将country放入共享区。

      2：country变量如何放入共享区？对象如何访问？

          1：使用static

2：static

      1：为了实现对象之间重复属性的数据共享

3：static使用

      1：主要用于修饰类的成员

          1：成员变量

                1：非静态成员变量：需要创建对象来访问

                2：静态成员变量：使用类名直接调用，也可以通过对象访问

public static void main(String[] args) {
        
        //访问静态成员
        //直接通过类名来调用
        String country=Person.country;
        System.out.println(country);
        
        //通过对象.成员的形式访问
        Person p1 = new Person("jack", 20, "男");
        p1.country="US";
        p1.speak();

}
class Person {
    String name;
    int age;
    String gender;
    //static 修饰成员变量
    static String country = "CN";

    Person() {

    }

    Person(String name, int age, String gender) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.gender = gender;

    }

    void speak() {

        System.out.println("国籍:" + country + " 姓名：" + name + " 性别：" + gender
                + " 年龄：" + age + " 哈哈！！！");
    }

}

2：成员方法

   可以使用类名直接调用

   1：静态函数：

      1：静态函数中不能访问非静态成员变量，只能访问静态变量。

      2：静态方法不可以定义this,super关键字.

      3：因为静态优先于对象存在.静态方法中更不可以出现this

   2：非静态函数：非静态函数中可以访问静态成员变量

class Person {
    String name;
    int age;
    String gender;
    //static 修饰成员变量
    static String country = "CN";

    Person() {

    }

    Person(String name, int age, String gender) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.gender = gender;

    }
    //非静态方法
    void speak() {
        //非静态方法可以访问静态成员
        System.out.println("国籍:" + country );
        
        System.out.println("国籍:" + country + " 姓名：" + name + " 性别：" + gender
                + " 年龄：" + age + " 哈哈！！！");
        
    }
    //静态方法
    static void run(){
        //静态方法只能访问静态成员变量。
        System.out.println("国籍:"+country);
        
        //静态方法访问非静态成员变量，编译报错。
        System.out.println(" 姓名：" + name);
        
        //静态方法中不可以出现this,编译报错
        this.speak();
    }
}

2：细节：

      1：静态函数中不能使用非静态变量

      2：非静态函数可以访问静态变量

3：为什么静态函数中不能访问非静态成员

      1：static修饰的成员在共享区中。优先于对象存在

      2：验证

          1：使用静态代码块验证

             1：静态代码块

                static{

                   静态代码块执行语句;

                }

              1：静态代码块特点

随着类的加载而加载。只执行一次，优先于主函数。用于给类进行初始化。

public class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {

        // 访问静态成员
        // 直接通过类名来调用
        String country = Person.country;
        System.out.println(country);

        // 通过对象.成员的形式访问
        Person p1 = new Person("jack", 20, "男");
        p1.country = "US";
        p1.speak();

    }
}


class Person {
    String name;
    int age;
    String gender;
    // static 修饰成员变量
    static String country = "CN";
    static {
        System.out.println("这是静态代码块");
    }

    {
        System.out.println("这是构造代码块");
    }

    Person() {
        System.out.println("无参数构造");
    }

    Person(String name, int age, String gender) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.gender = gender;
        System.out.println(" 有参数构造");

    }

    // 非静态方法
    void speak() {
        // 非静态方法可以访问静态成员
        System.out.println("国籍:" + country);

        System.out.println("国籍:" + country + " 姓名：" + name + " 性别：" + gender
                + " 年龄：" + age + " 哈哈！！！");
        // 非静态方法可以调用静态方法。
        run();
    }

    // 静态方法
    static void run() {
        // 静态方法只能访问静态成员变量。
        System.out.println("国籍:" + country);
    }
}

4：static特点

1 随着类的加载而加载，静态会随着类的加载而加载，随着类的消失而消失。说明它的生命周期很长。

        2 优先于对象存在。-->静态是先存在，对象是后存在。

       3 被所有实例(对象)所共享。

        4 可以直接被类名调用  

5：静态变量（类变量）和实例变量的区别:

       1存放位置

           1：类变量随着类的加载而加载存在于方法区中.

           2：实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中.

       2生命周期

           1：类变量生命周期最长,随着类的消失而消失.

           2：实例变量生命周期随着对象的消失而消失.

6：静态优缺点

1： 优点:对对象的共享数据进行单独空间的存储,节省空间 例如Person 都有

国籍。该数据可以共享可以被类名调

2：缺点：生命周期过长

            访问出现局限性。（静态只能访问静态）

7: 什么时候定义静态变量

      1:静态变量（类变量）当对象中出现共享数据

        例如：学生的学校名称。学校名称可以共享

              对象的数据要定义为非静态的存放在对内存中（学生的姓名，学生的年龄）

8：什么时候定义静态函数

如果功能内部没有访问到非静态数据（对象的特有数据。那么该功能就可以定义为静态）          

9：静态的应用

      自定义数组工具类

/*
    定义数组工具类
    1:定义一个遍历数组的函数
    2:定义一个求数组和的功能函数  1. 遍历  2. 两两相加
    3:定义一个获取数组最大值的功能函数
    4:定义一个获取数组最大值角标的功能函数
    5:定义一个返回指定数在指定数组中包含的角标的功能函数
    6:定义一个可以用于排序int数组的函数
        1:冒泡
        2:选择
        
    定义自己的工具类
        
 */
class Arrays {

    private Arrays() {

    }

    // 1:定义一个遍历数组的函数
    public static void print(int[] arr) {
        for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
            if (x != (arr.length - 1)) {
                System.out.print(arr[x] + ",");
            } else {
                System.out.print(arr[x]);
            }

        }
    }

    // 2:定义一个求数组和的功能函数
    public static int getSum(int[] arr) {
        int sum = 0;
        for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
            sum += arr[x];
        }
        return sum;
    }

    // 3:定义一个获取数组最大值的功能函数
    public static int getMax(int[] arr) {
        int max = 0;
        for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
            if (arr[max] < arr[x]) {
                max = x;
            }
        }
        return arr[max];
    }

    // 4:定义一个获取数组最大值角标的功能函数
    public static int getIndexMax(int[] arr) {
        int max = 0;
        for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
            if (arr[max] < arr[x]) {
                max = x;
            }
        }
        return max;
    }

    // 5:定义一个返回 指定数在指定数组中包含的角标的功能函数
    public static int getIndex(int[] arr, int src) {
        int index = -1;
        for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
            if (arr[x] == src) {
                index = x;
            }
        }
        return index;
    }

    // 冒泡
    public static void test(int[] arr) {
        for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
            if (arr[x] > arr[x + 1]) {
                int temp = arr[x + 1];
                arr[x + 1] = arr[x];
                arr[x] = temp;

            }
        }
    }

    // 选择排序
    public static void selectSort(int[] arr) {
        for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
            for (int y = 1 + x; y < arr.length; y++) {
                if (arr[x] > arr[y]) {
                    int temp = arr[y];
                    arr[y] = arr[x];
                    arr[x] = temp;
                }
            }
        }
    }

    // 7：定义一个可以将整数数组进行反序的功能函数。
    public static void reverseSort(int[] arr) {
        int start = 0;
        int end = arr.length - 1;
        for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
            if (start < end) {
                int tem = arr[start];
                arr[start] = arr[end];
                arr[end] = tem;
            }
            start++;
            end--;
        }

    }

    // 折半查找
    public static int halfSearch(int key, int[] arr) {
        int min = 0;
        int max = arr.length - 1;
        int mid = 0;

        while (min < max) {
            mid = (min + max) / 2;
            if (key > arr[mid]) {
                min = mid + 1;
            } else if (key < arr[mid]) {
                max = mid - 1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

}

class Demo6 {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 3, 4, 5, 2, 3, 7, 4 };
        Arrays.print(arr);
        System.out.println();
        Arrays.selectSort(arr);
        Arrays.print(arr);

    }
}

练习：统计创建对象的人数

class Person
{
    public String name;
    public int age;
    static public long  all_count;
    public Person(){
        all_count++;
    }
    public Person( String name , int age ){
        all_count++;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    // 统计人数的函数
    public long getCount(){
      return all_count;
    }
    // 应该具备找同龄人的功能
    public boolean isSameAge( Person p1 ){
      return this.age == p1.age;
    }
}
class Demo9 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Person p1 = new Person( "jame" ,  34 );
        Person p2 = new Person( "lucy" ,  34 );
    
        Person p3 = new Person( "lili" ,  34 );
        Person p4 = new Person();
        System.out.println( p1.getCount() + " " + p2.getCount() + "  " + p3.getCount()  );
        System.out.println( p1.isSameAge( p2 ) );
        System.out.println( p1.isSameAge( p3 ) );
    }
}