Java中final与static关键字特点以及使用

1.final的用法和特点

 final:的英文意思是最终的，在Java中也可以理解为：最终的不可变的。

final是一个修饰符, 可以用来修饰类、方法、成员变量、局部变量。 

特点：

• 类：被修饰的类，不能被继承。

• 方法：被修饰的方法，不能被重写。

• 变量：被修饰的变量，不能被重新赋值

1.1基础使用创建方式如下：

/*
  (1)final修饰变量
变量：被修饰的变量，不能被重新赋值，只能被赋值一次，再次赋值会报错。

*/
final int a=1；
a=2；//此时会报错



/*
  (2)static修饰类
类：被修饰的类，不能被继承。


*/

final class 类名 {  
}


/*
  (3)final修饰方法：被修饰的方法，不能被重写。

*/

​
修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){    
    //方法体
}

​

1.2 修饰变量

1.2.1局部变量——基本类型

基本类型的局部变量，被final修饰后，只能赋值一次，不能再更改。

使用如下：

public class FinalTest1 {
    public static void main(String[] args) {        
        // 声明变量，使用final修饰
        final int a;
        // 第一次赋值 
        a = 10;
        // 第二次赋值
        a = 20; // 报错,不可重新赋值

        // 声明变量，直接赋值，使用final修饰
        final int b = 10;
        // 第二次赋值
        b = 20; // 报错,不可重新赋值
    }
}

1.3.2局部变量——引用类型

引用类型的局部变量，被final修饰后，只能指向一个对象，地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改，代码如下：

 public class FinalTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 User 对象
        final   User u = new User();
        // 创建 另一个 User对象
        u = new User(); // 报错，指向了新的对象，地址值改变。 
        // 调用setName方法
        u.setName("张三"); // 可以修改
    }
}

1.3.3成员变量

被final修饰的常量名称，一般都有书写规范，所有字母都大写。

 public class User {
    final String USERNAME = "张三";    
//被final修饰的常量名称，一般都有书写规范，所有字母都大写。
    private int age;
    public User(String username, int age) {       
        this.USERNAME = username;
        this.age = age;
}

2.static的特点及使用

 2.1static的特点

   

       它可以用来修饰的成员变量和成员方法，被修饰的成员是属于类的，而不是单单是属 于某个对象的。也就是说，既然属于类，就可以不靠创建对象来调用了。

       当 static 修饰成员变量时，该变量称为类变量。该类的每个对象都共享同一个类变量的值。任何对象都可以更改该类变量的值，但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。

         当 static 修饰成员方法时，该方法称为类方法 。静态方法在声明中有 static ,可以使用类名来调用，而不需要创建类的对象。调用方式非常简单。 因此我们平常所用的工具类都是通过此方式来实现的。

调用格式：

// 访问类变量 
类名.类变量名；
// 调用静态方法 
类名.静态方法名(参数)；

代码演示：

学生类：

public class Student {
    String name;
    int age;
    static String class_banji="一年级3班";
    public static void show(){
        System.out.println("我是学生类中的静态方法");
    }

}

测试类;

//测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //在不创建student实例的情况下，调用类中的静态变量
        System.out.println(Student.class_banji);
        //在不创建student实例的情况下，可以直接调用类中的静态方法
        Student.show();
    }
}

static的知识点小结：

1. 静态变量：静态变量是在类加载时创建的，它的生命周期和类一样长。静态变量可以通过类名直接访问，而不需要创建对象。静态变量被所有类的对象共享，因此如果一个对象修改了静态变量的值，那么这个值会被所有对象共享。

2. 静态方法：静态方法也是在类加载时创建的，它不需要对象就可以被调用。静态方法只能访问静态变量和其他静态方法，它不能访问非静态变量和非静态方法。静态方法通常用于实用方法，例如Math类中的静态方法。

3. 静态块：静态块是在类加载时执行的，它可以用来初始化静态变量。静态块只会执行一次，无论创建多少个对象。

4. 。。。

被static修饰的内容：

• 是随着类的加载而加载的，且只加载一次。

• 存储于一块固定的内存区域（静态区），所以，可以直接被类名调用。

• 它优先于对象存在，所以，可以被所有对象共享。

在Java程序运行时，类的静态成员（被static修饰，包括静态变量和静态方法）会在类加载时被初始化，并且会被存储在方法区中的静态存储区域中。

当程序第一次使用某个类时，JVM会加载该类的字节码文件，并将该类的静态成员加载到内存中。这个过程包括以下几个步骤：

1. 加载：将类的字节码文件加载到内存中。

2. 验证：验证字节码文件的正确性和安全性。

3. 准备：为静态变量分配内存，并设置默认值。

4. 解析：将符号引用转换为直接引用。

5. 初始化：执行静态变量赋值和静态代码块中的代码。

在这个过程中，静态变量会被赋予默认值，比如int类型的默认值为0，boolean类型的默认值为false。如果在静态变量声明时已经赋值，那么会使用该赋值作为默认值。

需要注意的是，静态成员只会被加载一次，而且是在类加载时被加载，而不是在创建对象时被加载。因此，无论创建多少个对象，静态成员只会被加载一次。

总的来说，使用了static关键字的静态成员会在类加载时被初始化，并且会被存储在方法区中的静态存储区域中。这个过程是在程序运行时进行的，而不是在编译时进行的。

可以简单理解为static修饰的静态成员在程序运行时优先加载程序中，且只加载一次。

注意：

• 静态方法可以直接访问类变量和静态方法。

• 静态方法不能直接访问普通成员变量或成员方法。反之，成员方法可以直接访问类变量或静态方法。

• 静态方法中，不能使用this关键字。