static修饰符详解

static表示“全局”或者“静态”的意思，用来修饰成员变量和成员方法，也可以形成静态static代码块，但是Java语言中没有全局变量的概念。

被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的所有实例共享。

只要这个类被加载，Java虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。因此，static对象可以在它的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。

用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法，当声明它类的对象市，不生成static变量的副本，而是类的所有实例共享同一个static变量。

static变量前可以有private修饰，表示这个变量可以在类的静态代码块中，或者类的其他静态成员方法中使用（当然也可以在非静态成员方法中使用），但是不能在其他类中通过类名来直接引用，这一点很重要。实际上private是访问权限限定，static表示不要实例化就可以使用，这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。

static修饰的成员变量和成员方法习惯上称为静态变量和静态方法，可以直接通过类名来访问，访问语法为：

类名.静态方法名(参数列表...)

类名.静态变量名

 

用static修饰的代码块表示静态代码块，当Java虚拟机（JVM）加载类时，就会执行该代码块，用处非常大。

1、static变量

按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量或类变量，static成员变量的初始化顺序按照定义的顺序进行初始化；另一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。

两者的区别是：

对于静态变量在内存中只有一个拷贝（节省内存），JVM只为静态分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（方便），当然也可以通过对象来访问（但是这是不推荐的）。

对于实例变量，每创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响（灵活）。

 

所以一般在需要实现以下两个功能时使用静态变量：

（1）在对象之间共享值时

（2）方便访问变量时

2、静态方法

静态方法可以直接通过类名调用，任何的实例也都可以调用，因此静态方法中不能用this和super关键字，不能直接访问所属类的实例变量和实例方法(就是不带static的成员变量和成员成员方法)，只能访问所属类的静态成员变量和成员方法。因为实例成员与特定的对象关联。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。

static方法独立于任何实例，因此static方法必须被实现，而不能是抽象的abstract。

例如为了方便方法的调用，Java API中的Math类中所有的方法都是静态的，而一般类内部的static方法也是方便其它类对该方法的调用。

静态方法是类内部的一类特殊方法，只有在需要时才将对应的方法声明成静态的，一个类内部的方法一般都是非静态的

因此，如果说想在不创建对象的情况下调用某个方法，就可以将这个方法设置为static。我们最常见的static方法就是main方法，至于为什么main方法必须是static的，现在就很清楚了。因为程序在执行main方法的时候没有创建任何对象，因此只有通过类名来访问。

另外记住，即使没有显示地声明为static，类的构造器实际上也是静态方法。

3、static代码块

static代码块也叫静态代码块，是在类中独立于类成员的static语句块，可以有多个，位置可以随便放，它不在任何的方法体内，JVM加载类时会执行这些静态的代码块，如果static代码块有多个，JVM将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们，每个代码块只会被执行一次。

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。

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");Date endDate =Date.valueOf("1964");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");endDate =Date.valueOf("1964");}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。

4、final static

static final用来修饰成员变量和成员方法，可简单理解为“全局常量”。

对于变量，表示一旦给值就不可修改，并且通过类名可以访问。

对于方法，表示不可覆盖，并且可以通过类名直接访问。

对于被static和final修饰过的实例常量，实例本身不能再改变了，但对于一些容器类型（比如，ArrayList、HashMap）的实例变量，不可以改变容器变量本身，但可以修改容器中存放的对象，这一点在编程中用到很多。

public class TestStaticFinal {private static final StringstrStaticFinalVar = "aaa";private static String strStaticVar =null;private final String strFinalVar =null;private static final intintStaticFinalVar = 0;private static final IntegerintegerStaticFinalVar = new Integer(8);private static final ArrayList<String> alStaticFinalVar = new ArrayList<String>();private void test() {strStaticFinalVar="哈哈哈哈";  //错误，final表示终态,不可以改变变量本身.strStaticVar = "哈哈哈哈";       //正确，static表示类变量,值可以改变.strFinalVar="呵呵呵呵";        //错误, final表示终态，在定义的时候就要初值（哪怕给个null），一旦给定后就不可再更改。intStaticFinalVar=2;           //错误, final表示终态，在定义的时候就要初值（哪怕给个null），一旦给定后就不可再更改。integerStaticFinalVar=newInteger(8);  //错误, final表示终态，在定义的时候就要初值（哪怕给个null），一旦给定后就不可再更改。alStaticFinalVar.add("aaa");      //正确，容器变量本身没有变化，但存放内容发生了变化。这个规则是非常常用的，有很多用途。alStaticFinalVar.add("bbb");      //正确，容器变量本身没有变化，但存放内容发生了变化。这个规则是非常常用的，有很多用途。} 

5、执行顺序

静态代码块、静态方法、构造方法等在类加载、实例化的时候的执行顺序是怎样的呢？下面通过一个例子来验证：有这样两个类：

class Father{static int a = before();static{System.out.println("Fatherstatic");}static int b = after();public Father(){System.out.println("Fatherconstructor");}static int before(){System.out.println("Fatherstatic before");return 1;}static int after(){System.out.println("Fatherstatic after");return 2;}
}class Son extends Father{int a = fun();int b = fun2();static{System.out.println("Sonstatic");}public Son(){System.out.println("Sonconstructor");}static int fun(){System.out.println("Son staticfunction");return 1;}int fun2(){System.out.println("Sonnon-static function");return 1;}
}

 

用下面的代码测试：

Class s =Class.forName("Son");

打印结果如下：

Father staticbefore

Father static

Father staticafter

Son static

 

Class.forName是将类加载到JVM，可见加载子类之前，需要先加载父类，并按照出现的顺序执行其中的静态代码块、静态方法（如果有调用）。

 

改用下面的代码测试：

Son son = newSon();

打印结果如下：

Father staticbefore

Father static

Father staticafter

Son static

Fatherconstructor

Son staticfunction

Son non-staticfunction

Son constructor

 

上面的代码直接将Son实例化，同样需要先将Class文件加载至虚拟机，因此前四行的打印结果与上例相同。

可见，代码的执行顺序为：先执行静态代码，再执行构造方法；先执行父类，在执行子类。