12、关键字static

于 2019-07-30 16:05:09 发布
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关键字static

static 定义属性

问题引出：

class Book {
    private String title;
    private double price;
    // 为操作方便，暂不封装
    String pub = "清华大学出版社";

    public Book(String title, double price) {
        this.title = title;
        this.price = price;
    }

    public String getInfo(){
        return "书名：" + this.title + ",价格：" + this.price + ",出版社：" + this.pub;
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Book bkA = new Book("Java开发", 79.5);
        Book bkB = new Book("JSP", 45.6);
        System.out.println(bkA.getInfo()); // 清华大学出版社
        System.out.println(bkB.getInfo()); // 清华大学出版社
        bkB.pub = "北京大学出版社";
        System.out.println(bkA.getInfo()); // 清华大学出版社
        System.out.println(bkB.getInfo()); // 北京大学出版社
    }
}

对上述代码进行内存分析：
在这里插入图片描述
通过内存分析，发现属性重复：每个对象各自占有相同的属性值。假如有1000个该对象，要修改所有对象的pub属性，就需要分别进行修改。因此如果将pub属性定为普通属性，那每个堆内存都保存有各自的pub值。

1.但所有对象的pub值都一样，应将其定为一个共享的属性，即所有对象都指向同一块pub属性。可以利用static定义共享属性。

class Book {
    private String title;
    private double price;
    // 为操作方便，暂不封装
    static String pub = "清华大学出版社";

    public Book(String title, double price) {
        this.title = title;
        this.price = price;
    }

    public String getInfo(){
        return "书名：" + this.title + ",价格：" + this.price + ",出版社：" + this.pub;
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Book bkA = new Book("Java开发", 79.5);
        Book bkB = new Book("JSP", 45.6);
        System.out.println(bkA.getInfo()); // 清华大学出版社
        System.out.println(bkB.getInfo()); // 清华大学出版社
        bkB.pub = "北京大学出版社";
        System.out.println(bkA.getInfo()); // 北京大学出版社
        System.out.println(bkB.getInfo()); // 北京大学出版社
    }
}

使用static定义属性后，只要有一个对象修改属性值，那么所有对象的该属性值都会改变，内存分析如下：
在这里插入图片描述
2. static定义的属性与普通属性区别在于保存数据的内存区域不同。
static定义的是公共属性，任由某个对象直接修改属性值是不合理的，应该由所有对象的代表进行属性访问，即用类访问。因此static定义的属性，可直接用类名调用：Book.pub = "北京大学出版社";
3. static属性与普通属性的区别在于：普通属性必须由实例化的对象调用，而在没有实例化对象的情况下，static属性依然可以被调用。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 没有实例化对象的情况下，输出pub的内容
        System.out.println(Book.pub);
    }
}

由结果可知：static虽然定义在类中，但不受对象控制，是独立于类存在的。
4. 何时使用static定义属性
编写类时，static不是首选修饰符，当需要描述共享信息时，才使用static，方便集体修改，不用重复开辟内存空间。

static 定义方法

1.static定义的方法也可以直接被类名调用

class Book {
    private String title;
    private double price;
    // 为操作方便，暂不封装
    private static String pub = "清华大学出版社";

    public Book(String title, double price) {
        this.title = title;
        this.price = price;
    }

    public static void setPub(String p){
        pub = p;
    }
    public String getInfo(){
        return "书名：" + this.title + ",价格：" + this.price + ",出版社：" + this.pub;
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 没有实例化对象的情况下，调用方法
        Book.setPub("北京大学出版社");
        Book bkA = new Book("Java开发", 79.5);
        System.out.println(bkA.getInfo()); // 北京大学出版社
    }
}

上述代码存在问题：类中有两种方法，static方法和普通方法，两种方法间的访问受到限制。
（1）static方法不能直接使用非static属性或方法，只能调用static属性或方法。

public static void setPub(String p){
   pub = p;
   title = "sss"; // 报错，无法引用非静态变量
   getInfo(); // 报错，无法引用非静态方法
   System.out.println(this); // 报错，无法引用非静态变量
}

（2）普通方法可以使用static属性或方法

public String getInfo(){
    setPub(""); // 不报错
    return ",出版社：" + this.pub; // 不报错
}

出现上述限制的原因：

|- 普通属性和方法必须在对象实例化后分配了堆内存空间，才可以使用；
|- static定义的方法和属性，不受实例化对象控制，可在没有实例化对象情况下访问。

2.一个方法定义在主类中，并由主方法直接调用，该方法定义格式如下：

public static 返回值类型 方法名(参数类型 参数, 参数类型 参数,...) {
    方法体; 
    [return [返回值] ;] // []中内容可写可不写
}

一个方法定义在类中，由对象直接调用，其语法格式如下：

public 返回值类型 方法名(参数类型 参数, 参数类型 参数,...) {
    方法体; 
    [return [返回值] ;] // []中内容可写可不写
}

观察代码：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        fun();
    }

    public static void fun() {
        System.out.println("Hello World !");
    }
}

没有static定义的fun()必须通过对象调用，主方法要使用fun()必须实例化对象

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 产生对象，再利用对象调用非static方法
        new Demo().fun();
    }

    public void fun() {
        System.out.println("Hello World !");
    }
}
  1. 定义类中方法时，static不是首选修饰符，因为每个对象可以利用自己的属性实现方法的不同调用。
class Flag {
    private boolean flag;

    public Flag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }

    public void fun() {
        if (this.flag) {
            System.out.println("可以操作");
        } else {
            System.out.println("不可以操作");
        }
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Flag fA = new Flag(true);
        Flag fB = new Flag(false);
        fA.fun();
        fB.fun();
    }
}

当一个类中没有属性，只有方法时，建议将所有方法定义为static方法。这样就不用每次调用时都需要有实例化对象。

class MyMath {
    public static int add(int x, int y) {
        return x + y;
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyMath.add(10, 20));
    }
}

主方法

1.主方法的组成：

组成作用
public主方法是程序的开始，所以主方法必须是可见、public（公共的）的
static证明此方法可直接由类名调用
void主方法是程序的开始，因此不能回头，执行完为止，所以不能有返回值
main系统规定好的方法名，不能修改
String [] args指的是程序运行时传递的参数

范例：对主方法传入参数

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        for (int x = 0; x < args.length ; x++) {
            System.out.println(args[x]); // 未输出参数，为空
        }
    }
}

多个参数时，必须使用空格分割。cmd执行的是java Demo 1 3 4 6
输出为：1 3 4 6
如果参数本身带有空格，需用""描述
cmd执行的是java Demo "Hello world" "Hello Java"

static应用案例

已知：
（1）多个对象，都使用同一个static属性；
（2）static定义方法可以避免实例化对象调用方法的限制。

1.实现对实例化对象个数的统计

要求：每实例化一个对象，就输出"这是第x个实例化对象"
思路：每次实例化对象，就会调用构造方法，因此可在构造方法中增加一个统计数据的操作，每当新对象产生，该属性值就自增加一。

class Book {
    private static int num = 0;

    public Book() {
        num++;
        System.out.println("这是第" + num + "个实例化对象");
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        new Book();
        new Book();
        new Book();
    }
}

2.实现属性的自动设置

要求：类中有一个无参构造方法，一个有参构造方法，有参构造方法的功能是传递title值。不论调用的哪个构造方法，均可为title赋值，且属性值尽量不重复。

class Book {
    private String title;
    private static int num = 0;

    public Book() {
        this("Title:No." + num++);
    }
    public Book(String title){
        this.title = title;
    }
    public String getTitle(){
        return  this.title;
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Book("Java开发").getTitle()); // Java开发
        System.out.println(new Book().getTitle()); // Title:No.0
        System.out.println(new Book().getTitle()); // Title:No.1
    }
}

总结
（1）类定义属性或方法首时选不是static属性或方法；
（2）static属性或方法可直接用类名调用；
（3）static属性保存在全局数据区。
（4）内存区有四种: 栈内存（对象的地址），堆内存（普通属性），全局数据区（static属性），全局代码区（所有的方法）

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