1. 引入

當(dāng)我們編寫(xiě)一個(gè)類(lèi)時(shí)，其實(shí)就是在描述其對(duì)象的屬性和行為，而并沒(méi)有產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上的對(duì)象， 只有通過(guò)new關(guān)鍵字才會(huì)產(chǎn)生出對(duì)象，這時(shí)系統(tǒng)才會(huì)分配內(nèi)存空間給對(duì)象，其方法才可以供外部調(diào)用。我們有時(shí)候希望無(wú)論是否產(chǎn)生了對(duì)象或無(wú)論產(chǎn)生了多少對(duì)象的情況下，某些特定的數(shù)據(jù)在內(nèi)存空間里只有一份。

例如所有的中國(guó)人都有個(gè)國(guó)家名稱(chēng)，每一個(gè)中國(guó)人都共享這個(gè)國(guó)家名稱(chēng)，不必在每一個(gè)中國(guó)人的實(shí)例對(duì)象中都單獨(dú)分配一個(gè)用于代表國(guó)家名稱(chēng)的變量。

2. 理解

static:靜態(tài)的

3. 使用

3.1 使用范圍

在Java類(lèi)中，可用static修飾屬性、方法、代碼塊、內(nèi)部類(lèi)

3.2 static修飾屬性

3.2.1 設(shè)計(jì)思想

類(lèi)屬性作為該類(lèi)各個(gè)對(duì)象之間共享的變量。在設(shè)計(jì)類(lèi)時(shí),分析哪些屬性不因?qū)ο蟮牟煌淖?，將這些屬性設(shè)置為類(lèi)屬性。相應(yīng)的方法設(shè)置為類(lèi)方法。

3.2.2 分類(lèi)

屬性，按是否使用static修飾，又分為：

靜態(tài)屬性（靜態(tài)變量或類(lèi)變量）vs 非靜態(tài)屬性(實(shí)例變量)

實(shí)例變量：我們創(chuàng)建了類(lèi)的多個(gè)對(duì)象，每個(gè)對(duì)象都獨(dú)立的擁有一套類(lèi)中的非靜態(tài)屬性。當(dāng)修改其中一個(gè)對(duì)象中的非靜態(tài)屬性時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致其他對(duì)象中同樣的屬性值的修改。

靜態(tài)變量：我們創(chuàng)建了類(lèi)的多個(gè)對(duì)象，多個(gè)對(duì)象共享同一個(gè)靜態(tài)變量。當(dāng)通過(guò)某一個(gè)對(duì)象修改靜態(tài)變量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其他對(duì)象調(diào)用此靜態(tài)變量時(shí)，是修改過(guò)了的。

3.2.3 注意

靜態(tài)變量隨著類(lèi)的加載而加載?？梢酝ㄟ^(guò)"類(lèi).靜態(tài)變量"的方式進(jìn)行調(diào)用。

靜態(tài)變量的加載要早于對(duì)象的創(chuàng)建。

修飾的成員，被所有對(duì)象所共享。

訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限允許時(shí)，可不創(chuàng)建對(duì)象，直接被類(lèi)調(diào)用。

由于類(lèi)只會(huì)加載一次，則靜態(tài)變量在內(nèi)存中也只會(huì)存在一份：存在方法區(qū)的靜態(tài)域中。

無(wú)論創(chuàng)建多少個(gè)對(duì)象，靜態(tài)數(shù)據(jù)都只占用一份存儲(chǔ)區(qū)域。

static關(guān)鍵字不能應(yīng)用于局部變量， 因此它只能作用于域。

① 如果一個(gè)域是靜態(tài)的基本類(lèi)型域，且也沒(méi)有對(duì)它進(jìn)行初始化，那么它就會(huì)獲得基本類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)初值。

② 如果它是一個(gè)對(duì)象引用，那么它的默認(rèn)初始化值就是null。

靜態(tài)變量與實(shí)例變量可修飾的范圍區(qū)別：

3.2.4 舉例

靜態(tài)屬性舉例： ① System.out;② Math.PI;

應(yīng)用舉例：

應(yīng)用舉例1：

public class Test1 {
    public static void main(String args[]) {
                Circle c1 = new Circle(2.0);
                Circle c2 = new Circle(3.0);
                c1.display();//name:這是一個(gè)圓radius:2.0
                c2.display();//name:這是一個(gè)圓radius:3.0
    }
}
class Circle {
    private double radius;
    public static String name = "這是一個(gè)圓";
    public static String getName() {
        return name;
    }
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius; 
    }
    public double findArea() {
        return Math.PI * radius * radius; 
    }
    public void display() {
        System.out.println("name:" + name + "radius:" + radius);
    } 
}

應(yīng)用舉例2：

class Person {
   private int id;
   public static int total = 0;
   public Person() {
     total++;
     id = total;
}
    public static void main(String args[]){
      Person Tom=new Person();
      Tom.id=0;
      total=100; // 不用創(chuàng)建對(duì)象就可以訪(fǎng)問(wèn)靜態(tài)成員
    } 
}

應(yīng)用舉例3:

public class StaticDemo {
    public static void main(String args[]) {
      Person.total = 100; // 不用創(chuàng)建對(duì)象就可以訪(fǎng)問(wèn)靜態(tài)成員
      //訪(fǎng)問(wèn)方式：類(lèi)名.類(lèi)屬性，類(lèi)名.類(lèi)方法
      System.out.println(Person.total);
      Person c = new Person();
      System.out.println(c.total); //101
    }
}

3.2.5 類(lèi)變量?jī)?nèi)存解析

圖解1：

圖解2：

3.3 static修飾方法

3.3.1 設(shè)計(jì)思想

如果方法與調(diào)用者無(wú)關(guān)，則這樣的方法通常被聲明為類(lèi)方法，由 于不需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象就可以調(diào)用類(lèi)方法，從而簡(jiǎn)化了方法的調(diào)用。

3.3.2 理解

static修飾方法為靜態(tài)方法。

3.3.3 使用

沒(méi)有對(duì)象的實(shí)例時(shí)，可以用類(lèi)名.方法名()的形式訪(fǎng)問(wèn)由static修飾的類(lèi)方法。

靜態(tài)方法與非靜態(tài)方法可修飾的范圍區(qū)別：

3.3.4 注意

因?yàn)椴恍枰獙?shí)例就可以訪(fǎng)問(wèn)static方法，因此static方法內(nèi)部不能有this。(也不能有super)

static修飾的方法不能被重寫(xiě)。

靜態(tài)方法中，只能調(diào)用靜態(tài)的方法或?qū)傩浴?/p>

非靜態(tài)方法中，既可以調(diào)用非靜態(tài)的方法或?qū)傩?，也可以調(diào)用靜態(tài)的方法或?qū)傩浴?/p>

3.3.5 舉例

public class StaticTest {
	public static void main(String[] args) {		
		Chinese.nation = "中國(guó)";				
		Chinese c1 = new Chinese();
		c1.name = "姚明";
		c1.age = 40;
		c1.nation = "CHN";		
		Chinese c2 = new Chinese();
		c2.name = "馬龍";
		c2.age = 30;
		c2.nation = "CHINA";		
		System.out.println(c1.nation);//CHINA		
		//編譯不通過(guò)
//		Chinese.name = "張繼科";				
		c1.eat();		
		Chinese.show();
		//編譯不通過(guò)
//		Chinese.eat();
//		Chinese.info();
	}
}
//中國(guó)人
class Chinese{	
	String name;
	int age;
	static String nation;	
	public void eat(){
		System.out.println("中國(guó)人吃中餐");
		//調(diào)用非靜態(tài)結(jié)構(gòu)
		this.info();
		System.out.println("name :" +name);
		//調(diào)用靜態(tài)結(jié)構(gòu)
		walk();
		System.out.println("nation : " + nation);
	}	
	public static void show(){
		System.out.println("我是一個(gè)中國(guó)人！");
		//不能調(diào)用非靜態(tài)的結(jié)構(gòu)
//		eat();
//		name = "Tom";
		//可以調(diào)用靜態(tài)的結(jié)構(gòu)
		System.out.println(Chinese.nation);
		walk();
	}	
	public void info(){
		System.out.println("name :" + name +",age : " + age);
	}	
	public static void walk(){		
	}
}

4. 注意

關(guān)于靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的使用，可都從生命周期的角度去理解。

開(kāi)發(fā)中，如何確定一個(gè)屬性是否要聲明為static的？

屬性是可以被多個(gè)對(duì)象所共享的，不會(huì)隨著對(duì)象的不同而不同的。

類(lèi)中的常量也常常聲明為static。

開(kāi)發(fā)中，如何確定一個(gè)方法是否要聲明為static的？

操作靜態(tài)屬性的方法，通常設(shè)置為static的。

工具類(lèi)中的方法，習(xí)慣上聲明為static的。 比如：Math、Arrays、Collections。

5. 單例 (Singleton)設(shè)計(jì)模式

5.1 概述

設(shè)計(jì)模式是在大量的實(shí)踐中總結(jié)和理論化之后優(yōu)選的代碼結(jié)構(gòu)、編程風(fēng)格、 以及解決問(wèn)題的思考方式。設(shè)計(jì)模免去我們自己再思考和摸索。就像是經(jīng)典的棋譜，不同的棋局，我們用不同的棋譜。”套路”

所謂類(lèi)的單例設(shè)計(jì)模式，就是采取一定的方法保證在整個(gè)的軟件系統(tǒng)中，對(duì)某個(gè)類(lèi)只能存在一個(gè)對(duì)象實(shí)例，并且該類(lèi)只提供一個(gè)取得其對(duì)象實(shí)例的方法。 如果我們要讓類(lèi)在一個(gè)虛擬機(jī)中只能產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象，我們應(yīng)該怎么做呢？

① 我們首先必須將類(lèi)的構(gòu)造器的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限設(shè)置為private

這樣，就不能用new操作符在類(lèi)的外部產(chǎn)生類(lèi)的對(duì)象了，但在類(lèi)內(nèi)部仍可以產(chǎn)生該類(lèi)的對(duì)象。

② 其次，指向類(lèi)內(nèi)部產(chǎn)生的該類(lèi)對(duì)象的變量也必須定義成靜態(tài)的

因?yàn)樵陬?lèi)的外部開(kāi)始還無(wú)法得到類(lèi)的對(duì)象，只能調(diào)用該類(lèi)的某個(gè)靜態(tài)方法以返回類(lèi)內(nèi)部創(chuàng)建的對(duì)象， 靜態(tài)方法只能訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)中的靜態(tài)成員變量，所以，指向類(lèi)內(nèi)部產(chǎn)生的該類(lèi)對(duì)象的變量也必須定義成靜態(tài)的。

5.2 優(yōu)點(diǎn)

由于單例模式只生成一個(gè)實(shí)例，減少了系統(tǒng)性能開(kāi)銷(xiāo)，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的產(chǎn)生需要比較多的資源時(shí)，如讀取配置、產(chǎn)生其他依賴(lài)對(duì)象時(shí)，則可以通過(guò)在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)直接產(chǎn)生一個(gè)單例對(duì)象，然后永久駐留內(nèi)存的方式來(lái)解決。

5.3 單例設(shè)計(jì)模式-餓漢式

class Singleton {
    // 1.私有化構(gòu)造器
    private Singleton() {
    }
    // 2.內(nèi)部提供一個(gè)當(dāng)前類(lèi)的實(shí)例
    // 4.此實(shí)例也必須靜態(tài)化
    private static Singleton single = new Singleton();
    // 3.提供公共的靜態(tài)的方法，返回當(dāng)前類(lèi)的對(duì)象
    public static Singleton getInstance() {
    return single; 
    } 
}

5.4 單例設(shè)計(jì)模式-懶漢式

（1）單例設(shè)計(jì)模式-懶漢式（線(xiàn)程不安全）

class Singleton {
    // 1.私有化構(gòu)造器
    private Singleton() {
    }
    // 2.內(nèi)部提供一個(gè)當(dāng)前類(lèi)的實(shí)例
    // 4.此實(shí)例也必須靜態(tài)化
    private static Singleton single;
    // 3.提供公共的靜態(tài)的方法，返回當(dāng)前類(lèi)的對(duì)象
    public static Singleton getInstance() {
      if(single == null) {
      single = new Singleton();
      }
     return single; 
     } 
}

（2）單例設(shè)計(jì)模式-懶漢式（線(xiàn)程安全）

public class BankTest {
}
class Bank{
    private Bank(){}
    private static Bank instance = null;
    public static Bank getInstance(){
        //方式一：效率稍差
//        synchronized (Bank.class) {
//            if(instance == null){
//
//                instance = new Bank();
//            }
//            return instance;
//        }
        //方式二：效率更高
        if(instance == null){
            synchronized (Bank.class) {
                if(instance == null){
                    instance = new Bank();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

5.5 應(yīng)用場(chǎng)景

網(wǎng)站的計(jì)數(shù)器，一般也是單例模式實(shí)現(xiàn)，否則難以同步。

應(yīng)用程序的日志應(yīng)用，一般都使用單例模式實(shí)現(xiàn)，這一般是由于共享的日志文件一直處于打開(kāi)狀態(tài)，因?yàn)橹荒苡幸粋€(gè)實(shí)例去操作，否則內(nèi)容不好追加。

數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的設(shè)計(jì)一般也是采用單例模式，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)連接是一種數(shù)據(jù)庫(kù)資源。

項(xiàng)目中，讀取配置文件的類(lèi)，一般也只有一個(gè)對(duì)象。沒(méi)有必要每次使用配置 文件數(shù)據(jù)，都生成一個(gè)對(duì)象去讀取。

Application也是單例的典型應(yīng)用。

Windows的Task Manager (任務(wù)管理器)就是很典型的單例模式。

Windows的RecycleBin (回收站)也是典型的單例應(yīng)用。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，回收站一直維護(hù)著僅有的一個(gè)實(shí)例。

到此這篇關(guān)于Java超詳細(xì)透徹講解static的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java static內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論