Java之静态(static)与实例(instance)
2024-04-09 19:50:08  阅读数 1514

1.静态

在类中,使用 static 修饰符修饰的属性(成员变量)称为静态变量,也可以称为类变量,常量称为静态常量,方法称为静态方法或类方法,它们统称为静态成员,归整个类所有。

静态成员不依赖于类的特定实例,被类的所有实例共享,就是说 static 修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问,只要这个类被加载,Java 虚拟机就可以根据类名找到它们。

其作用是:在同一个类的对象中共享数据。

1.1.静态变量

●静态变量(或称为类变量),指被 static 修饰的成员变量。
●静态变量可以被类的所有实例共享,因此静态变量可以作为实例之间的共享数据增加实例之间的交互性。
●静态变量被分配在方法区中,常驻内存,永不回收。静态变量只有一份。相当于c语言的全局变量。
●如果类的所有实例都包含一个相同的常量属性,则可以把这个属性定义为静态常量类型,从而节省内存空间。例如,在类中定义一个静态常量 PI。

public static double PI = 3.14159256;

特点:
1.运行时,Java 虚拟机只为静态变量分配一次内存,在加载类的过程中完成静态变量的内存分配。
2.在类的内部,可以在任何方法内直接访问静态变量。
3.在其他类中,可以通过类名访问该类中的静态变量。

public class Practice {
    static int age = 2;                        //使用static关键词声明静态方法
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Practice.age);      //直接用类名访问静态变量
        Practice practice=new Practice();      //创建类的对象
        System.out.println(practice.age);      //使用对象名访问静态变量
        practice.age=3;                        //使用对象名修改静态变量
        System.out.println(practice.age);      //使用对象名访问静态变量,发现静态变量的值已被修改
    }
}

运行结果:
2
2
3

1.2.静态方法

●静态方法(或称为类方法),指被 static 修饰的成员方法。

特点:
1.静态方法不需要通过它所属的类的任何实例就可以被调用
2.静态方法中不能使用 this 关键字和 super 关键字。
3.不能直接访问所属类的实例变量和实例方法。
4.可以直接访问所属类的静态变量和静态方法。

直接调用对应的方法即可:

public class Practice {
    public static void print() {
        System.out.println("静态方法");   //使用static关键词声明静态方法
    }
    public static void main(String[] args) {
        Practice.print();                //直接使用类名调用静态方法
        Practice practice=new Practice();//创建类的对象
        practice.print();                //使用对象名调用静态方法,不推荐使用
    }
}

运行结果:
静态方法
静态方法

1.3.静态块

●静态代码块指 Java 类中的 static{ } 代码块,主要用于初始化类,为类的静态变量赋初始值,提升程序性能。

特点:
1.类名首次出现时,先为静态变量分配内存,然后调用静态块,静态块可以为静态变量初始化及其他作用。
2.静态块只在类名首次出现时调用一次,以后再也不调用了。

public class Practice {
    static int age;// 声明静态变量age
    static {
        age=3;     //静态块,在首次类名出现时调用,为静态变量age初始化
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Practice.age); //类名访问静态变量,发现已被赋值
    }
}

2.实例(instance)

实例也叫对象,就是new出来的堆的内存空间,实例是每个对象专有的,每new一次就分配一次内存

2.1.实例变量

●指没有被 static 修饰的成员变量。

特点:
1.每创建一个实例,Java 虚拟机就会为实例变量分配一次内存。
2.在类的内部,可以在非静态方法中直接访问实例变量。
3.在本类的静态方法或其他类中则需要通过类的实例对象进行访问。

public class Practice {
    int age; //声明实例变量age
    public Practice(int age) {   //构造方法,为age初始化
        this.age = age;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Practice age=new Practice(2);  //创建实例,并初始化
        System.out.println(age.age);       //用对象名访问实例变量age,已被赋值2
    }
}

输出结果:
2

2.2.实例方法:

●实例方法,指没有被 static 修饰的成员方法。

特点:
在实例方法中可以直接访问所属类的静态变量、静态方法、实例变量和实例方法。

public class Practice {
    static int age = 2;  //声明静态变量age
    String name = "实例变量"; //声明实例变量name

    public static void staticPrint() {  //声明静态方法staticPrint()
        System.out.println("静态方法");
    }
    public void print() {    //声明实例方法print()
        Practice practice = new Practice();
        System.out.println(age);  //访问静态变量
        System.out.println(name); //访问实例变量
        practice.staticPrint();   //调用practice.staticPrint()方法
    }
    public static void main(String[] args) {
        Practice practice = new Practice();
        practice.print(); //调用实例方法print
    }
}

运行结果:
2
实例变量
静态方法

3.注意

3.1.如果静态成员变量在同一个类里, “类名.变量名” 或者 “变量名” 即可访问(可以省略类名);

public class Practice {
    static int age=2;  //申明静态变量age
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(age);    //用“变量名”直接访问静态变量
        System.out.println(Practice.age);  //用 “类名.变量名”直接访问静态变量
    }
}

运行结果:
2
2

3.2.静态方法不能直接访问所属类的实例变量。

public class Practice {
    int age;  //实例变量
    public static void main(String[] args) {  //静态方法
        age = 2;  //报错
    }
}

正确写法:

public class Practice {
    int age;   //实例变量
    public static void main(String[] args) {   //静态方法
        new Practice().age = 2;
    }
}

3.3.静态方法不能直接调用所属类的实例方法。

public class Practice {
    public void sayHello(){   //实例方法 

    }

    public static void sayHi(){  //静态方法
        sayHello();   //报错
    }
}

正确写法:

public class Practice {
    public void sayHello(){   //实例方法 
        this.sayHi(null);
    }

    public static void sayHi(Practice practice){   //静态方法
        practice.sayHello();
    }

3.4.静态方法中不能使用 this 关键字。

public class Practice {
    int age;
    public static void main(String[] args) {
        new Practice().age = 2;
    }
    public static void sayHi(){

    }
    public static void sayHello(){
        this.sayHi();   //报错
    }
}

4.静态(static)与实例(instance)的区别:

1、调用方式:

在外部调用静态方法时,可以使用 类名.方法名 的方式,也可以使用 对象.方法名 的方式,而实例方法只有后面这种方式。也就是说,调用静态方法可以无需创建对象 。

2、访问类成员是否存在限制:

静态方法在访问本类的成员时,只允许访问静态成员(即静态成员变量和静态方法),不允许访问实例成员(即实例成员变量和实例方法),而实例方法不存在这个限制。

3.分配内存:

实例变量是在new类时在堆中分配内存的,并且new一次就分配一次内存,静态变量被分配在方法区中,常驻内存,永不回收,静态变量只有一份。