詳解java中的static關(guān)鍵字
Java中的static關(guān)鍵字可以用于修飾變量、方法、代碼塊和類,還可以與import關(guān)鍵字聯(lián)合使用,使用的方式不同賦予了static關(guān)鍵字不同的作用,且在開發(fā)中使用廣泛,這里做一下深入了解。
靜態(tài)資源(靜態(tài)變量與靜態(tài)方法)
被static關(guān)鍵字修飾的變量和方法統(tǒng)一屬于類的靜態(tài)資源,是類實(shí)例之間共享的。被static關(guān)鍵字修飾的變量、方法屬于類變量、類方法,可以通過【類名.變量名】、【類名.方法名】直接引用,而不需要派生一個(gè)類實(shí)例出來。
靜態(tài)資源分類存放的好處
JDK把不同的靜態(tài)資源放在了不同的類中而不是把所有的靜態(tài)資源放在一個(gè)類里面,這樣做主要有3點(diǎn)好處:
1.不同的類有自己的靜態(tài)資源,就可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)資源分類。比如,和數(shù)學(xué)相關(guān)的靜態(tài)資源就放在了java.lang.Math中,和日歷相關(guān)的靜態(tài)資源就放在java.util.Calendar中,將組織形式固定為【類>靜態(tài)資源】,使得代碼的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰。
2.因?yàn)殪o態(tài)資源的組織形式固定為了【類>靜態(tài)資源】的形式,也就有效避免的靜態(tài)資源在全局重名的問題。比如在A類中有一個(gè)name屬性,B類中也有一個(gè)name屬性,如果放在一起會(huì)重復(fù),但是分類放開則不會(huì)重復(fù)了,因?yàn)閷?shí)際上這兩個(gè)屬性的全名是A.name和B.name。
3.分類有助于避免因?yàn)殪o態(tài)資源都放在一個(gè)類中導(dǎo)致該類體積過大的問題,方便了管理與協(xié)同維護(hù)。
靜態(tài)資源容易混淆的三個(gè)點(diǎn)
靜態(tài)資源的知識(shí)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單,但是還是有三點(diǎn)比較容易混淆:靜態(tài)方法能不能引用非靜態(tài)資源?靜態(tài)方法能不能引用靜態(tài)資源?非靜態(tài)方法能不能引用靜態(tài)資源?要弄明白這三個(gè)問題,就要先了解靜態(tài)資源在JVM中的加載機(jī)制。
實(shí)際上,雖然說靜態(tài)資源是屬于類的,但在JVM中卻是獨(dú)立于類的存在。因?yàn)閺腏VM類加載機(jī)制的角度來講,靜態(tài)資源是類初始化的時(shí)候加載的,而非靜態(tài)資源則是派生類的時(shí)候才加載的。類的初始化早于類的派生(new)。比如,在Class.forName('xxx')方法中,就是初始化了一個(gè)類,但是并不是派生出一個(gè)實(shí)例,而只是加載了這個(gè)類中的靜態(tài)資源。因此對(duì)于一個(gè)靜態(tài)資源來說,它是不可能知道一個(gè)類中有哪些非靜態(tài)資源的。但是對(duì)于非靜態(tài)資源來說就不一樣了,由于它是派生實(shí)例之后才產(chǎn)生的,因此屬于類的這些東西它都能識(shí)別得到。至此,上面三個(gè)問題的答案已經(jīng)呼之欲出了:
1.靜態(tài)方法能不能引用非靜態(tài)資源?答案是不能,非靜態(tài)資源是派生實(shí)例之后才產(chǎn)生的,對(duì)于在初始化階段就存在的靜態(tài)資源來說,根本識(shí)別不到。
2.靜態(tài)方法能不能引用靜態(tài)資源?答案是可以,因?yàn)殪o態(tài)資源都是在類初始化的時(shí)候一同加載的,自然都能互相識(shí)別得到。
3.非靜態(tài)方法能不能引用靜態(tài)資源?答案是可以,因?yàn)榉庆o態(tài)方法就是實(shí)例方法,在派生類實(shí)例之后產(chǎn)生,而靜態(tài)資源已經(jīng)在類初始化的時(shí)候已經(jīng)存在了,自然能在引用靜態(tài)資源的時(shí)候成功識(shí)別。
靜態(tài)塊
靜態(tài)塊也是static關(guān)鍵字的重要應(yīng)用之一,作用是初始化一個(gè)類的時(shí)候做特定的操作。和靜態(tài)變量、靜態(tài)方法同樣,靜態(tài)塊里面的代碼只會(huì)執(zhí)行一次,且只在初始化類的時(shí)候執(zhí)行。靜態(tài)塊同樣很簡(jiǎn)單,只有三個(gè)小細(xì)節(jié)要特別提及:
靜態(tài)資源的加載順序是嚴(yán)格按照靜態(tài)資源的定義順序來加載的。
public class A{ private static int a = B(); static { System.out.println('進(jìn)入A類的靜態(tài)塊'); } public static void main(String[] args) { new A(); } public static int B() { System.out.println('進(jìn)入A類靜態(tài)變量a.B()靜態(tài)方法中'); return 1; }}
在這里,因?yàn)殪o態(tài)變量a的定義順序在靜態(tài)塊之前,因此在a先被初始化的時(shí)候靜態(tài)方法B先于靜態(tài)塊被調(diào)用執(zhí)行,打印的結(jié)果是:
進(jìn)入A類靜態(tài)變量a.B()靜態(tài)方法中進(jìn)入A類的靜態(tài)塊
靜態(tài)代碼塊對(duì)于定義在它之后的靜態(tài)變量,可以賦值,但是不能訪問。
public class A{ static { c = 3; System.out.println(c); } private static int c;}
上面這段代碼會(huì)在第6行報(bào)錯(cuò):Cannot reference a field before it is defined。這個(gè)特性理解起來可能比較奇怪,個(gè)人的理解是給靜態(tài)方法賦值并不是實(shí)時(shí)的,Java遇到賦值語句的時(shí)候會(huì)先將這些個(gè)賦值語句緩存起來,等所有靜態(tài)資源都識(shí)別完成之后再統(tǒng)一進(jìn)行賦值。
靜態(tài)代碼塊是嚴(yán)格按照父類靜態(tài)代碼塊->子類靜態(tài)代碼塊的順序加載的,且只加載一次。
public class A{ static { System.out.println('A類的靜態(tài)代碼塊'); } public A() { System.out.println('A類的構(gòu)造器'); }}
public class B extends A{ static { System.out.println('B類的靜態(tài)代碼塊'); } public B() { System.out.println('B類的構(gòu)造器'); } public static void main(String[] args) { new B(); new B(); }}
上面代碼的結(jié)果是:
A類的靜態(tài)代碼塊B類的靜態(tài)代碼塊A類的構(gòu)造器B類的構(gòu)造器A類的構(gòu)造器B類的構(gòu)造器
靜態(tài)內(nèi)部類
一般情況下,static是關(guān)鍵字是不能用于修飾類的,只有在該類是內(nèi)部類的情況下才能使用static修飾,且只能修飾一個(gè),這樣的內(nèi)部類被稱為靜態(tài)內(nèi)部類(匿名內(nèi)部類)。靜態(tài)內(nèi)部類只有在一些特殊的場(chǎng)景中才能用得上,比如像線程池ThreadPoolExecutor中的四種拒絕機(jī)制CallerRunsPolicy、AbortPolicy、DiscardPolicy、DiscardOldestPolicy就是靜態(tài)內(nèi)部類。
與import關(guān)鍵字聯(lián)合使用
import static是JDK1.5之后的新特性,這兩個(gè)關(guān)鍵字聯(lián)合使用可以指定導(dǎo)入某個(gè)類中的指定靜態(tài)資源,并且不需要使用類名.資源名,可以直接使用資源名。
import static java.lang.Math.*;public class A{ public static void main(String[] args) { System.out.println(sin(2.2)); }}
這么寫意味著導(dǎo)入了java.lang.Math包下的所有靜態(tài)資源,因此在main函數(shù)里就可以直接使用sin(2,2)而不需要使用Math.sin(2,2)了。另外使用這種語法要特別注意的是,這里要寫import static java.lang.Math.*,最后的【.*】不可少,有了這兩個(gè)字符才意味著導(dǎo)入的是Math下的所有靜態(tài)資源,寫成import static java.lang.Math是有問題的。當(dāng)然,我們也可以指定只導(dǎo)入某個(gè)靜態(tài)資源,比如只導(dǎo)入Math下sin這個(gè)方法而不導(dǎo)入Math下的所有靜態(tài)資源。
import static java.lang.Math.sin;public class A{ public static void main(String[] args) { System.out.println(sin(2.2)); }}
使用import static這樣的語法可以有效簡(jiǎn)化一些操作,比如在頻繁使用Math類下靜態(tài)資源的地方可以少寫很多【Math.】,但是這樣卻降低了代碼的可讀性,因?yàn)檫@樣就模糊了該靜態(tài)資源的來源,弱化了分類的概念。
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