java中static的作用及常見的誤區
一.static關鍵字的用途
二.static關鍵字的誤區
三。常見的筆試面試題
一.static關鍵字的用途 在《Java編程思想》P86頁有這樣一段話:
“static方法就是沒有this的方法。在static方法內部不能調用非靜態方法,反過來是可以的。而且可以在沒有創建任何對象的前提下,僅僅通過類本身來調用static方法。這實際上正是static方法的主要用途。”
這段話雖然只是說明了static方法的特殊之處,但是可以看出static關鍵字的基本作用,簡而言之,一句話來描述就是:
方便在沒有創建對象的情況下來進行調用(方法/變量)。
很顯然,被static關鍵字修飾的方法或者變量不需要依賴于對象來進行訪問,只要類被加載了,就可以通過類名去進行訪問。
static可以用來修飾類的成員方法、類的成員變量,另外可以編寫static代碼塊來優化程序性能。
1)static方法
static方法一般稱作靜態方法,由于靜態方法不依賴于任何對象就可以進行訪問,因此對于靜態方法來說,是沒有this的,因為它不依附于任何對象,既然都沒有對象,就談不上this了。并且由于這個特性,在靜態方法中不能訪問類的非靜態成員變量和非靜態成員方法,因為非靜態成員方法/變量都是必須依賴具體的對象才能夠被調用。
但是要注意的是,雖然在靜態方法中不能訪問非靜態成員方法和非靜態成員變量,但是在非靜態成員方法中是可以訪問靜態成員方法/變量的。舉個簡單的例子:
在上面的代碼中,由于print2方法是獨立于對象存在的,可以直接用過類名調用。假如說可以在靜態方法中訪問非靜態方法/變量的話,那么如果在main方法中有下面一條語句:
MyObject.print2();
此時對象都沒有,str2根本就不存在,所以就會產生矛盾了。同樣對于方法也是一樣,由于你無法預知在print1方法中是否訪問了非靜態成員變量,所以也禁止在靜態成員方法中訪問非靜態成員方法。
而對于非靜態成員方法,它訪問靜態成員方法/變量顯然是毫無限制的。
因此,如果說想在不創建對象的情況下調用某個方法,就可以將這個方法設置為static。我們最常見的static方法就是main方法,至于為什么main方法必須是static的,現在就很清楚了。因為程序在執行main方法的時候沒有創建任何對象,因此只有通過類名來訪問。
另外記住,即使沒有顯示地聲明為static,類的構造器實際上也是靜態方法。
2)static變量
static變量也稱作靜態變量,靜態變量和非靜態變量的區別是:靜態變量被所有的對象所共享,在內存中只有一個副本,它當且僅當在類初次加載時會被初始化。而非靜態變量是對象所擁有的,在創建對象的時候被初始化,存在多個副本,各個對象擁有的副本互不影響。
static成員變量的初始化順序按照定義的順序進行初始化。
3)static代碼塊
static關鍵字還有一個比較關鍵的作用就是 用來形成靜態代碼塊以優化程序性能。static塊可以置于類中的任何地方,類中可以有多個static塊。在類初次被加載的時候,會按照static塊的順序來執行每個static塊,并且只會執行一次。
為什么說static塊可以用來優化程序性能,是因為它的特性:只會在類加載的時候執行一次。下面看個例子:
classPerson{ private DatebirthDate; public Person( DatebirthDate) { this.birthDate = birthDate; } boolean isBornBoomer() { DatestartDate = Date.valueOf( “1946”);DateendDate = Date.valueOf( “1964”); returnbirthDate.compareTo(startDate)》= 0&& birthDate.compareTo(endDate) 《 0; } }
isBornBoomer是用來這個人是否是1946-1964年出生的,而每次isBornBoomer被調用的時候,都會生成startDate和birthDate兩個對象,造成了空間浪費,如果改成這樣效率會更好:
class Person{ privateDate birthDate; privatestaticDate startDate,endDate; static{ startDate = Date.valueOf( “1946”); endDate = Date.valueOf( “1964”); } publicPerson(Date birthDate) { this.birthDate = birthDate; } booleanisBornBoomer() {returnbirthDate.compareTo(startDate)》= 0&& birthDate.compareTo(endDate) 《 0; } }
因此,很多時候會將一些只需要進行一次的初始化操作都放在static代碼塊中進行。
二.static關鍵字的誤區
1.static關鍵字會改變類中成員的訪問權限嗎?
有些初學的朋友會將java中的static與C/C++中的static關鍵字的功能混淆了。在這里只需要記住一點:與C/C++中的static不同,Java中的static關鍵字不會影響到變量或者方法的作用域。在Java中能夠影響到訪問權限的只有private、public、protected(包括包訪問權限)這幾個關鍵字。看下面的例子就明白了:
提示錯誤”Person.age 不可視”,這說明static關鍵字并不會改變變量和方法的訪問權限。
2.能通過this訪問靜態成員變量嗎?
雖然對于靜態方法來說沒有this,那么在非靜態方法中能夠通過this訪問靜態成員變量嗎?先看下面的一個例子,這段代碼輸出的結果是什么?
/** * Java學習交流QQ群:589809992 我們一起學Java! */publicclassMain{staticintvalue = 33; publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException{ newMain().printValue(); }privatevoidprintValue(){ intvalue = 3; System.out.println( this.value); } } 33
這里面主要考察隊this和static的理解。this代表什么?this代表當前對象,那么通過new Main()來調用printValue的話,當前對象就是通過new Main()生成的對象。而static變量是被對象所享有的,因此在printValue中的this.value的值毫無疑問是33。在printValue方法內部的value是局部變量,根本不可能與this關聯,所以輸出結果是33。在這里永遠要記住一點:靜態成員變量雖然獨立于對象,但是不代表不可以通過對象去訪問,所有的靜態方法和靜態變量都可以通過對象訪問(只要訪問權限足夠)。
3.static能作用于局部變量么?
在C/C++中static是可以作用域局部變量的,但是在Java中切記:static是不允許用來修飾局部變量。不要問為什么,這是Java語法的規定。
三。常見的筆試面試題
下面列舉一些面試筆試中經常遇到的關于static關鍵字的題目,僅供參考,如有補充歡迎下方留言。
1.下面這段代碼的輸出結果是什么?
publicclassTestextendsBase{static{ System.out.println( “test static”); } publicTest(){ System.out.println( “test constructor”); } publicstaticvoidmain(String[] args) { newTest(); } } class Base{ static{ System.out.println( “base static”); } publicBase(){ System.out.println(“base constructor”); } } base statictest staticbase constructortestconstructor
至于為什么是這個結果,我們先不討論,先來想一下這段代碼具體的執行過程,在執行開始,先要尋找到main方法,因為main方法是程序的入口,但是在執行main方法之前,必須先加載Test類,而在加載Test類的時候發現Test類繼承自Base類,因此會轉去先加載Base類,在加載Base類的時候,發現有static塊,便執行了static塊。在Base類加載完成之后,便繼續加載Test類,然后發現Test類中也有static塊,便執行static塊。在加載完所需的類之后,便開始執行main方法。在main方法中執行new Test()的時候會先調用父類的構造器,然后再調用自身的構造器。因此,便出現了上面的輸出結果。
2.這段代碼的輸出結果是什么?
/** * Java學習交流QQ群:589809992 我們一起學Java! */publicclassTest{Person person = newPerson( “Test”); static{ System.out.println( “test static”); } publicTest() { System.out.println( “test constructor”); } publicstaticvoidmain(String[] args) {newMyClass(); } } class Person{ static{ System.out.println( “person static”); }publicPerson(String str) { System.out.println( “person ”+str); } } class MyClass extends Test { Person person = newPerson( “MyClass”); static{ System.out.println( “myclass static”); } publicMyClass() { System.out.println( “myclass constructor”); } } teststaticmyclass staticperson staticperson Test testconstructorpersonMyClassmyclassconstructor
類似地,我們還是來想一下這段代碼的具體執行過程。首先加載Test類,因此會執行Test類中的static塊。接著執行new MyClass(),而MyClass類還沒有被加載,因此需要加載MyClass類。在加載MyClass類的時候,發現MyClass類繼承自Test類,但是由于Test類已經被加載了,所以只需要加載MyClass類,那么就會執行MyClass類的中的static塊。在加載完之后,就通過構造器來生成對象。而在生成對象的時候,必須先初始化父類的成員變量,因此會執行Test中的Person person = new Person(),而Person類還沒有被加載過,因此會先加載Person類并執行Person類中的static塊,接著執行父類的構造器,完成了父類的初始化,然后就來初始化自身了,因此會接著執行MyClass中的Person person = new Person(),最后執行MyClass的構造器。
3.這段代碼的輸出結果是什么?
publicclassTest { static{ System. out.println( “test static 1”); } publicstaticvoidmain(String[] args) { } static{ System. out.println( “test static 2”); } } test static1test static2
雖然在main方法中沒有任何語句,但是還是會輸出,原因上面已經講述過了。另外,static塊可以出現類中的任何地方(只要不是方法內部,記住,任何方法內部都不行),并且執行是按照static塊的順序執行的。
非常好我支持^.^
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不好我反對
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