字节面试题之-static&final_java中final和static的面试题-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_42486985/article/details/129657417

本文详细介绍了Java中的static和final关键字，包括它们的常见用法、原理及区别。static用于声明静态属性和方法，适用于单例模式和工具类；final则用于定义常量和防止方法重写，常用于常量声明和方法锁定。二者在实现方式和作用域上有显著差异。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

字节面试题之-static&final

在Java编程中，static和final是两个非常重要的关键字，它们可以帮助我们更好地组织代码和管理数据。下面整理了这两个关键字的原理、常见用法、区别。

目录嘻嘻

字节面试题之-static&final

`static`关键字

static关键字用于表示一个静态属性或方法，它们的值在类加载时被初始化，并且在整个程序运行期间都是可见的。静态变量是属于类的，不属于任何实例，而静态方法是属于类的，可以通过类名直接调用，不需要创建实例对象。

`static`关键字的常见用法

单例模式

单例模式是一种常见的设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这通常通过将类的构造函数设为私有，并提供一个静态方法来创建实例来实现。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    
    private Singleton() {}
    
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}//简单版本 并没有用doubleCheck

在这个例子中，将instance属性设为静态属性，它在类加载时被初始化，所以无论创建多少个实例对象，它们都会共享同一个instance对象。

工具类

工具类通常包含一组静态方法，用于提供一些常用的工具函数，比如字符串处理、日期处理等。

public class StringUtil {
    public static boolean isEmpty(String str) {
        return str == null || str.trim().isEmpty();
    }
    
    public static boolean isNotEmpty(String str) {
        return !isEmpty(str);
    }
}

在这个例子中，定义了一个工具类StringUtil，其中包含了两个静态方法isEmpty和isNotEmpty，它们可以通过类名直接调用。

`static`关键字的原理

static关键字可以修饰类的属性和方法，它的主要作用是将属性和方法与类的实例分离。在Java虚拟机中，每个对象都有一个对象头（Object Header），其中包含了对象的运行时类型信息、锁状态等信息，而静态属性和方法不属于对象本身，它们被存储在类的静态区域（Class Area）中，所有实例共享该区域的数据。当一个类被加载时，Java虚拟机会为它分配一块内存空间，用来存储该类的静态变量和方法。在这个过程中，对于静态变量，Java虚拟机会为它们分配一块内存空间，这些变量的值在类加载时被初始化，并且在整个程序运行期间都是可见的。

`final`关键字

final关键字用于表示一个常量，它们的值在声明时被初始化，并且在整个程序运行期间不可修改。常量可以是基本数据类型，也可以是引用类型，但是一旦被赋值，就不能再改变其引用指向的对象。

`final`关键字的常见用法

常量

常量通常用于表示程序中不会改变的值，比如圆周率、常数等。

public class MathUtil {
    public static final double PI = 3.14159265358979323846;
}

在这个例子中，定义了一个常量PI，它被声明为静态和不可变的，所以可以通过类名直接访问。

方法锁定

当需要确保一个方法不能被子类重写时，可以将该方法声明为final。

public class BaseClass {
    public final void do() {
        // ...
    }
}

public class SubClass extends BaseClass {
    // 编译错误，不能重写 final 方法
    // public void do() { ... }
}

在这个例子中，将do方法声明为final，这意味着它不能被子类重写。

`final`关键字的原理

在Java虚拟机中，常量通常被放在常量池（Constant Pool）中。常量池是一块预先分配的内存区域，用于存储常量和符号引用。当程序需要访问一个常量时，它会从常量池中取出该常量的值。对于基本数据类型的常量，它们的值就是直接存储在常量池中的，对于引用类型的常量，它们的引用地址也是存储在常量池中的。

在Java中，我们可以使用final关键字来声明一个常量。当我们声明一个final变量时，它的值必须在声明时被初始化，并且在整个程序运行期间都不能被修改。这是因为，Java编译器会将所有的final变量直接替换为其值，这样可以避免在运行期间对其进行运算或赋值操作。