说说static关键字的作用？

Java 中 static 关键字的作用详解

static 是 Java 中用于修饰类成员的关键字，它使成员独立于对象，直接归属于类本身。以下是 static 的主要作用和应用场景：

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1. 静态变量（类变量）

特点

• 被所有对象共享，内存中只有一份。

• 在类加载时初始化，优先于对象存在。

• 通过 类名.变量名 直接访问。

示例

class Counter {
    static int count = 0; // 静态变量

    Counter() {
        count++; // 所有对象共享同一个 count
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new Counter();
        new Counter();
        System.out.println(Counter.count); // 输出 2
    }
}

适用场景：全局计数器、常量（如 static final PI = 3.14）。

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2. 静态方法（类方法）

特点

• 不能访问非静态成员（属性和方法），因为非静态成员依赖对象。

• 通过 类名.方法名() 调用。

• 常用于工具类（如 Math.sqrt()）。

示例

class MathUtils {
    static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = MathUtils.add(3, 5); // 直接通过类名调用
        System.out.println(sum); // 输出 8
    }
}

适用场景：工具方法（如 Arrays.sort()）、工厂方法。

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3. 静态代码块

特点

• 在类加载时执行一次，用于初始化静态资源。

• 多个静态代码块按顺序执行。

示例

class Database {
    static String url;
    
    static {
        url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb"; // 初始化静态变量
        System.out.println("数据库连接已配置");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Database.url); // 触发静态代码块执行
    }
}

适用场景：加载配置文件、初始化静态资源（如数据库连接池）。

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4. 静态内部类

特点

• 不依赖外部类实例，可直接创建。

• 不能访问外部类的非静态成员。

示例

class Outer {
    static class Inner { // 静态内部类
        void show() {
            System.out.println("静态内部类");
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Outer.Inner inner = new Outer.Inner(); // 直接实例化
        inner.show();
    }
}

适用场景：工具类辅助结构（如 HashMap.Node）。

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5. 静态导入（Static Import）

特点

• 直接导入类的静态成员，省略类名前缀。

示例

import static java.lang.Math.PI;
import static java.lang.Math.sqrt;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(PI); // 直接使用 PI
        System.out.println(sqrt(9)); // 直接调用 sqrt()
    }
}

适用场景：频繁使用某个类的静态成员（如数学计算）。

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关键注意事项

1. 静态 vs 非静态

   • 静态成员属于类，非静态成员属于对象。

   • 静态方法中不能使用 this 或 super。

2. 内存分配

   • 静态变量存储在方法区（JDK 8+ 的元空间），生命周期与类相同。

3. 线程安全

   • 静态变量是共享资源，多线程环境下需同步（如加 synchronized）。

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常见面试问题

Q1：能否重写静态方法？

不能。静态方法在编译时绑定（静态分派），而方法重写是运行时多态（动态分派）。

Q2：main 方法为什么是静态的？

因为 JVM 调用 main 时无需创建对象，直接通过类名访问。

Q3：静态方法能否访问实例变量？

不能。实例变量依赖对象存在，而静态方法调用时可能没有对象。

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总结

修饰目标	作用	示例
静态变量	所有对象共享，类级别存储	static int count;
静态方法	独立于对象，直接通过类名调用	Arrays.sort()
静态代码块	类加载时初始化资源	static { ... }
静态内部类	不依赖外部类实例，可直接创建	Outer.Inner obj = new ...
静态导入	省略类名前缀，直接使用静态成员	import static Math.PI;

static 的核心思想：将成员提升到类级别，减少对象依赖，优化资源使用。