3.7 static关键字

思维导图：

 3.7.1 静态属性

### 3.7 static关键字

---

Java提供了一个称为`static`的关键字，用于修饰类的成员，如成员变量、成员方法和代码块。使用`static`修饰的成员拥有特殊性。

---

#### 3.7.1 静态属性

当属性被`static`关键字修饰时，该属性称为**静态属性**（又称全局属性）。不同于普通属性，静态属性属于类而不是对象，因此可以直接使用类名进行访问：

**访问格式**：
```java
类名.属性名
```

**例子**：

在`Example13.java`中，Student类有三个属性：`name`、`age`和`school`，其中`school`是一个普通属性。即使`stu1`对象的`school`属性值被修改为"B大学"，其他对象的`school`属性值并不受影响。

为了使所有对象共享同一个学校名称，且当其中一个对象的学校名称发生改变时，其他所有对象的学校名称都能随之改变，我们可以将`school`属性声明为静态属性。

在`Example14.java`中，`school`属性已经被声明为静态属性。因此，当`stu1`对象的`school`属性值被修改后，所有对象的`school`属性值都被修改。

---

#### 重点结论：

1. 静态属性是类级别的，所有的实例对象共享同一个静态属性。
2. 静态属性可以直接使用类名进行访问，无需实例化对象。
3. 修改某个对象的静态属性值会影响所有其他对象的相应静态属性值。
4. 静态属性在程序启动时创建，程序结束时销毁。

---

#### 使用场景：

当某个属性需要被类的所有对象共享，并且当其中一个对象修改了这个属性的值时，希望其他所有对象的这个属性值都能随之改变时，可以使用静态属性。

---

#### 注意事项：

- 由于静态属性不依赖于任何对象，因此可以在没有创建对象的情况下访问。
- 静态属性在内存中只有一个副本，这可以帮助节省内存。
- 非静态成员不能直接访问静态成员，但静态成员可以访问非静态成员。

---

这一节的内容主要介绍了静态属性的定义、特点和使用方法。在实际编程中，静态属性经常用于存储那些与类的所有对象相关的信息，如公司名称、版本号等。

 3.7.2 静态方法

### 3.7.2 静态方法

**静态属性**

首先需要了解，当一个属性被`static`关键字修饰时，这个属性就成为了静态属性，它属于整个类而不是某个具体的对象实例。这意味着所有的对象实例共享同一个静态属性。这可以通过图3-19的示例来证实，当我们修改了`stu1`对象的`school`属性后，`stu2`和`stu3`的`school`属性也随之发生了变化。这是因为它们都引用了同一块内存空间。

**图3-20的内存分配** 

从图中可以看出，当我们修改一个对象的静态属性值时，其他所有对象的这个静态属性值都会被修改，因为它们在内存中的位置是共享的。

**关于static关键字**

- `static`关键字不能修饰局部变量，它只能修饰成员变量。如果尝试修饰局部变量，编译器会报错。

**静态方法**

在日常开发中，有时候我们希望能够在不创建对象的情况下，直接通过类名调用某个方法，此时就需要使用静态方法。要创建一个静态方法，只需要在方法声明前添加`static`关键字。

静态方法可以通过以下两种方式来访问：

1. 类名.方法
2. 实例对象名.方法

**例子：** 文件3-15展示了一个简单的例子，其中`Student`类有一个静态属性`school`和两个静态方法`getSchool()`和`setSchool()`. 在`main`函数中，我们可以看到在不创建任何对象的情况下，通过`Student`类名直接调用`setSchool()`方法来修改静态属性`school`的值。

**注意事项** 

静态方法只能访问静态成员。非静态成员需要先创建对象才能访问。这是因为，只有当对象被创建时，非静态成员才会在内存中被分配。而静态方法在被调用时不需要创建任何对象。

**结论**

- 静态属性是类级别的，所有对象实例共享同一个静态属性值。
- 静态方法可以在不创建对象的情况下被调用。
- 在静态方法内，只能直接访问静态成员，非静态成员需要通过对象来访问。

 3.7.3 静态代码块

### 3.7.3 静态代码块

**定义**:
静态代码块是使用`static`关键字修饰的代码块。它会在类被加载时执行，由于类只被加载一次，所以静态代码块也只会执行一次。通常情况下，静态代码块用于对类的成员变量进行初始化。

**示例**:
在文件3-16中，我们可以看到一个简单的例子。其中第3～5行是一个构造代码块，第6～8行是一个静态代码块。而第15～17行实例化了三个Student对象。

**执行顺序**:
当运行文件3-16时，我们可以从图3-22的输出结果看到，代码块的执行顺序是：静态代码块 → 构造代码块 → 构造方法。其中，`static`修饰的代码块是优先级最高的，它会随着class文件一同加载。

**特点**:
- 从文件3-16的输出结果中，我们可以明显看到，尽管我们实例化了三个Student对象，但静态代码块中的内容只输出了一次。这正是因为静态代码块只在类第一次被使用时加载，并且只会被加载一次。

### 3.8 本章小结
本章深入讨论了面向对象的基本知识，主要涵盖了以下内容：
1. 面向对象的核心思想。
2. 类与对象的关系，包括：
   - 类的定义。
   - 对象的创建与使用。
   - 对象的引用传递。
   - 访问控制。
3. 类的封装原理及其实现。
4. 构造方法的定义与重载。
5. `this`关键字的使用。
6. 代码块与`static`关键字的使用。

通过本章的学习，读者应能够对Java中面向对象的思想有初步的认识，为后续章节的学习打下坚实的基础。理解面向对象的核心思想对实际开发非常关键。

 

 

 

 

 总结：

### 3.7 `static`关键字总结

**重点**:

1. **定义与作用**:
    - `static`是一个关键字，用于声明静态成员（属性或方法）。
    - 静态成员属于类，而不是对象，所以它们可以在没有创建类的对象的情况下被访问。

2. **静态变量**:
    - 共享性：所有对象共享同一份静态变量，修改其中一个对象的静态变量，其他对象的静态变量值也会发生变化。
    - 生命周期：静态变量随类的加载而加载，存在于全局数据区。

3. **静态方法**:
    - 只能访问静态成员，不能访问非静态成员。
    - 通过类名或对象来访问。

4. **静态代码块**:
    - 在类被加载时执行，且只执行一次。
    - 通常用于对静态成员变量进行初始化。

**难点**:

1. **与非静态成员的区别**:
    - 静态成员是属于类的，而非静态成员属于对象。
    - 静态方法中不能直接访问非静态成员，因为非静态成员需要对象的存在。

2. **生命周期和存储区域**:
    - 静态成员的生命周期从类加载到类卸载，而非静态成员随对象的创建而存在，随对象的消失而消失。
    - 静态变量存放在全局数据区，非静态变量存放在堆内存。

**易错点**:

1. **误用静态方法**:
    - 在静态方法中尝试直接访问非静态成员会导致编译错误。

2. **静态变量误解**:
    - 误以为不同对象的静态变量是独立的，实际上所有对象共享同一静态变量。

3. **局部变量使用`static`**:
    - `static`关键字不能修饰局部变量，这是一个常见的编码错误。

4. **执行时机误区**:
    - 误以为静态代码块每次创建对象时都会执行，实际上静态代码块只在类被加载时执行一次。