本篇文章主要内容

static概述

静态变量

静态代码块

静态方法

难点疑惑

static 概述

static 是java 语言中的关键字，表示“静态的”，它可以用来修饰变量、方法、代码块等， 修饰的变量叫做静态变量，修饰的方法叫做静态方法，修饰的代码块叫做静态代码块。在 java 语言中凡是用static  修饰的都是类相关的，不需要创建对象，直接通过“类名”即可访问，即使使用“引用”去访问，在运行的时候也和堆内存当中的对象无关。

本小节要求大家主要掌握：

什么时候将变量定义为静态变量？

什么时候把方法定义为静态方法？

静态代码块什么时候使用？

类体中的代码有执行顺序要求吗？

空引用访问静态变量和静态方法会出现空指针异常吗？

 

静态变量

Java 中的变量包括：局部变量和成员变量，在方法体中声明的变量为局部变量，有效范围很小，只能在方法体中访问，方法结束之后局部变量内存就释放了，在内存方面局部变量存储 在栈当中。在类体中定义的变量为成员变量，而成员变量又包括实例变量和静态变量，当成员 变量声明时使用了 static  关键字，那么这种变量称为静态变量，没有使用 static 关键字称为实例变量，实例变量是对象级别的，每个对象的实例变量值可能不同，所以实例变量必须先创建 对象，通过“引用”去访问，而静态变量访问时不需要创建对象，直接通过“类名”访问。实 例变量存储在堆内存当中，静态变量存储在方法区当中。实例变量在构造方法执行过程中初始化，静态变量在类加载时初始化。那么变量在什么情况下会声明为静态变量呢？请看以下代码， 定义一个“男人”类：

运行结果如下图所示：

我们来看一下以上程序的内存结构图：

“男人类”创建的所有“男人对象”，每一个“男人对象”的身份证号都不一样，该属性 应该每个对象持有一份，所以应该定义为实例变量，而每一个“男人对象”的性别都是“男”， 不会随着对象的改变而变化，性别值永远都是“男”，这种情况下，性别这个变量还需要定义 为实例变量吗，有必要让每一个“男人对象”持有一份吗，这样岂不是浪费了大量的堆内存空 间，所以这个时候建议将“性别=男”属性定义为类级别的属性，声明为静态变量，上升为“整 个族”的数据，这样的变量不需要创建对象直接使用“类名”即可访问。请看代码：

运行结果如下图所示：

我们来看一下以上程序的内存结构图：

通过以上内容的学习我们得知，当一个类的所有对象的某个“属性值”不会随着对象的改 变而变化的时候，建议将该属性定义为静态属性（或者说把这个变量定义为静态变量），静态 变量在类加载的时候初始化，存储在方法区当中，不需要创建对象，直接通过“类名”来访问。如果静态变量使用“引用”来访问，可以吗，如果可以的话，这个访问和具体的对象有关系吗？ 来看以下代码：

运行结果如下图所示：

通过以上代码以及运行结果可以看出，静态变量也可以使用“引用”去访问，但实际上在 执行过程中，“引用”所指向的对象并没有参与，如果是空引用访问实例变量，程序一定会发 生空指针异常，但是以上的程序编译通过了，并且运行的时候也没有出现任何异常，这说明虽然表面看起来是采用“引用”去访问，但实际上在运行的时候还是直接通过“类”去访问的。静态方法是这样吗？请看以下代码：

运行结果如下图所示：

通过以上代码测试得知，静态变量和静态方法比较正式的方式是直接采用“类名”访问， 但实际上使用“引用”也可以访问，并且空引用访问静态变量和静态方法并不会出现空指针异常。实际上，在开发中并不建议使用“引用”去访问静态相关的成员，因为这样会让程序员困惑，因为采用“引用”方式访问的时候，程序员会认为你访问的是实例相关的成员。

总之，所有实例相关的，包括实例变量和实例方法，必须先创建对象，然后通过“引用” 的方式去访问，如果空引用访问实例相关的成员，必然会出现空指针异常。所有静态相关的， 包括静态变量和静态方法，直接使用“类名”去访问。虽然静态相关的成员也能使用“引用” 去访问，但这种方式并不被主张。

 

静态代码块

静态代码块的语法格式是这样的：

静态代码块在类加载时执行，并且只执行一次。开发中使用不多，但离了它有的时候还真是没法写代码。静态代码块实际上是 java 语言为程序员准备的一个特殊的时刻，这个时刻就是类加载时刻，如果你想在类加载的时候执行一段代码，那么这段代码就有的放矢了。例如我们要在类加载的时候解析某个文件，并且要求该文件只解析一次，那么此时就可以把解析该文件的代码写到静态代码块当中了。我们来测试一下静态代码块：

运行结果如下图所示：

通过以上的测试可以得知一个类当中可以编写多个静态代码块（尽管大部分情况下只编写一个），并且静态代码块遵循自上而下的顺序依次执行，所以有的时候放在类体当中的代码是有执行顺序的（大部分情况下类体当中的代码没有顺序要求，方法体当中的代码是有顺序要求的，方法体当中的代码必须遵守自上而下的顺序依次逐行执行），另外静态代码块当中的代码在 main 方法执行之前执行，这是因为静态代码块在类加载时执行，并且只执行一次。再来看一下以下代码：

编译结果如下图所示：

为什么编译报错呢？那是因为 i  变量是实例变量，实例变量必须先创建对象才能访问，静态代码块在类加载时执行，这个时候对象还没有创建呢，所以 i 变量在这里是不能这样访问的。可以考虑在i 变量前添加static，这样 i 变量就变成静态变量了，静态变量访问时不需要创建对象，直接通过“类”即可访问，例如以下代码：

运行结果如下图所示：

代码修改为这样呢？

编译报错了，请看下图：

通过测试，可以看到有的时候类体当中的代码也是有顺序要求的（类体当中定义两个独立的方法，这两个方法是没有先后顺序要求的），静态代码块在类加载时执行，静态变量在类加载时初始化，它们在同一时间发生，所以必然会有顺序要求，如果在静态代码块中要访问 i 变量，那么i 变量必须放到静态代码块之前。

 

静态方法

方法在什么情况下会声明为静态的呢？方法实际上描述的是行为动作，我认为当某个动作在触发的时候需要对象的参与，这个方法应该定义为实例方法，例如：每个玩篮球的人都会打篮球，但是你打篮球和科比打篮球最终的效果是不一样的，显然打篮球这个动作存在对象差异化，该方法应该定义为实例方法。再如：每个高中生都有考试的行为，但是你考试和学霸考试最终的结果是不一样的，一个上了“家里蹲大学”，一个上了“清华大学”，显然这个动作也是需要对象参与才能完成的，所以考试这个方法应该定义为实例方法。

以上描述是从设计思想角度出发来进行选择，其实也可以从代码的角度来进行判断，当方 法体中需要直接访问当前对象的实例变量或者实例方法的时候，该方法必须定义为实例方法， 因为只有实例方法中才有this，静态方法中不存在this。请看代码：

运行结果如下图所示：

在以上的代码中，不同的客户购物，最终的效果都不同，另外在 shopping()方法中访问了当前对象的实例变量 name，以及调用了实例方法 pay()，所以 shopping()方法不能定义为静态方法，必须声明为实例方法。

另外，在实际的开发中，“工具类”当中的方法一般定义为静态方法，因为工具类就是为了方便大家的使用，将方法定义为静态方法，比较方便调用，不需要创建对象，直接使用类名就可以访问。请看以下工具类，为了简化“System.out.println();”代码而编写的工具类：

运行结果如下图所示：

 难点解惑

在本章节中，对于static来说，代码的执行顺序是一个需要大家注意的地方，一般来说方法体当中的代码是有执行顺序要求的，之前所接触的程序中，类体当中的程序没有顺序要求， 但自从认识了static之后，我们发现类体当中的代码也有执行顺序的要求了，尤其是static修饰的静态变量，以及static 修饰的静态代码块他们是有先后顺序的，这里需要嘱咐大家的是static修饰的静态变量以及静态代码块都是在类加载时执行，并且遵循自上而下的顺序依次逐行执行。

小结

通过本章节内容的学习，要求大家掌握Java中两个关键字的用法，一个是this，一个是static。其中this 要理解的是this 是什么，内存中存储在哪里，要掌握 this 在实例方法和构造方法中的用法。对于 static  来说，要理解 static 代表什么含义，要掌握静态变量、静态代码块、静态方法的使用。

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