【Java】static在java中的意义，特点与使用

学习本文你到底要学到什么：
1、 static在java中到底代表什么，为何要用它？
2、 static在java中怎么用？
3、 static 有那些特点和使用的“局限”？

1、 static在java中到底代表什么，为何要用它？
     static――静态――“指定位置“
     首先，我们来看看java的内存：java把内存分为栈内存和堆内存，栈内存用来存放一些基本类型的变量和数组及对象的引用变量，而堆内存主要是来放置对象的。
      用 static的修饰的变量和方法，实际上是指定了这些变量和方法在内存中的“固定位置”－static storage。既然要有“固定位置”那么他们的 “大小”似乎就是固定的了，有了固定位置和固定大小的特征了，在栈中或堆中开辟空间那就是非常的方便了。如果静态的变量或方法在不出其作用域的情况下，其 引用句柄是不会发生改变的。
      我们常看到：static变量有点类似于C中的全局变量的概念；静态表示的是内存的共享，就是它的每一个 实例都指向同一个内存地址。把static拿来，就是告诉JVM它是静态的，它的引用（含间接引用）都是指向同一个位置，在那个地方，你把它改了，它就不 会变成原样，你把它清理了，它就不会回来了。我们常可看到类似以下的例子来说明这个问题：

 class Student{
                static int numberOfStudents=0;
                Student()
                 {
                   numberOfStudents++;
                 }
               } 

    

每一次创建一个新的Student实例时,成员numberOfStudents都会不断的递增,并且所有的Student实例都访问同一个 numberOfStudents变量,实际上int numberOfStudents变量在内存中只存储在一个位置上。为了来更好的说明这个问题，我 特意学习张老师（张孝祥）使用一个形象的图解：
            创建两个Student实例

stu1＝new Student(); 
stu2=new Student();  

  

              

             多个实例共享一个变量似乎不足以让我们对static那么的热情，实际上java引入static却有另外的含义：

      (1)、引用static的方法和变量，不需要和实例捆绑在一起,这可以提高代码的编写的效率，这样的例子我们随处可见；
      (2)、 java的主类中main()方法本身就是一个static的，所以main方法的执行就是在没有产生新的实例的情况；对于静态的东西，JVM在加载类 时，就在內存中开辟了这些静态的空间，所以虽没有静态的main()方法但是程序还是执行了，不过抛出来了无main()方法的异常。这也不知算不算是 java的一个漏洞；
      (3)、如果需要创建一个脱离于实例的变量或方法（只与整个类有关），那么用static作修饰是再好不过了，如我们经常看到要统计实例实现的个数（通常的例子就是计数）。
      (4)、使用一种静态的方法的编程通常叫做防御(defensive)编程,它可以在API供应商突然中断支持的情况下保护代码  

2、 static在java中怎么用？
     使用static时，要记着我阐述的static代表什么。
      static 使用非常的简单，如果要修饰一个静态块只需：staic {……..}即可（常用静态块来初始化一些变量）； 静态方法就参照main()的形式：访问标 识 static returnType method(…) {};静态变量就是：static type fields；
     在使用静态的方法时，可以直接用类名来引用，不需要创建实例（当然创建实例也是可以的），例如，System.out,String.valueOf()等等。

3、 static 有那些特点和使用的“局限”？
     从上面的分析可知，static的东西在类加载时，就分配了内存空间，即编译时就为这些成员变量的实例分配了空间。
      那 么在static块内和方法体内，我们能给它放一个在内存中还没有着落的变量？显然与我们先前所说的相左。static的东西，人家是在 static storage中有“指定位置“的，如果我们茫然的在static的作用域中放置一个普通的变量，那么编译时JVM就毫不客气的给你个异 常：
non-static variable a cannot be referenced from a static context或 non- static method Test() cannot be referenced from a static context（注：Test() 是我试验时的一个例子 ），除非我在static中现场开辟空间，用new来要内存。
对于static的初始化问题，我们还是值得讨论的。现看下面的例子：

//StaticInit show the static decorated initialization 
package com.blogchina.qb2049;
public class StaticInit
{
   static int i;
   int a;
   public StaticInit()
   {
      a=6;
      System.out.println("a 的初始化"+a);
   } 
   public static void main(String[] args)
  {
    new StaticInit();
  }
  static 
  {
     i=5;
     System.out.println("i 的初始化"+i);
  }
}

 

运行结果如下：i 的初始化5
                        a 的初始化6  静态块的初始化要早于非静态的，原因就是在于这些东西是在类装载时就开始初始化了。
      说 起static的“局限“，总结起来就是：在static的方法中仅能够调用其他的static方法和static变量；在static方法中不能以任何 方式引用this或super；static变量在定义时必须进行初始化，并且初始化的时间早于非静态。还有一个局限我需要具体的说明一下，static 的变量的初始化仅能一次，如下例：
    //Static.java， initialize only one

    class T1
    {   
     static int t=1;
     T1(int b)
     {
       t=b;
     }
   }
   public class Static
    {
       T1 t1=new T1(2);
       T1 t2=new T1(3);
       T1 t3=new T1(4);
       public Static()
       {
         System.out.println("t1: "+t1.t);
         System.out.println("t2: "+t2.t);
         System.out.println("t3: "+t3.t);
      }
      public static void main(String args[])
      {
        new Static();
      }
   }

 
运行结果为: t1: 4
                        t2: 4
                        t3: 4

该static变量只是接受了最后一次的初始化.实际这还是我们先前提到的多个实例共享一个静态的变量的问题。

总之，static就是给我们一个这样的忠告：static的东西在编译时，就已向内存要到了存取空间了。

评论

2 楼 moto0421 2012-06-27  

sunyiz 写道

你说的“编译时”
指的是 .java --> .class
还是 .class --> 机器码 ？

在 .java --> .class时只是生成了二进制文件，但是如果要等到真正地分配内存就要等到java类生命周期中的准备阶段了

1 楼 sunyiz 2012-06-27  

你说的“编译时”
指的是 .java --> .class
还是 .class --> 机器码 ？