【Java】：static成员和代码块

目录

1.static成员

1.1再谈学生类

1.2static修饰成员变量

1.3static修饰成员方法

1.4static成员变量初始化

1.4.1就地初始化

1.4.2静态代码块初始化

2.代码块

2.1代码块概念以及分类

2.2普通代码块

2.3构造代码块

2.4静态代码块

1.static成员

1.1再谈学生类

        使用类和对象文章中介绍的学生类实例化三个对象s1、s2、s3，每个对象都有自己特有的名字、性别、年龄，学分绩点等成员信息，这些信息就是对不同学生来进行描述的，如下所示：

public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    
    public Student(String name, String gender, int age, double score){
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("Lihua","男",18,3.8);
        Student s2 = new Student("Xiaohua","女",19,4.0);
        Student s3 = new Student("Jim","男",18,2.6);
    }
}

        假设三个同学是同一个班上的，那么他们上课肯定是在同一个教师，那既然在一个教室，那能否给类中再加一个成员变量，来保存同学上课的教室呢？但是不行的。

        在Student类中定义的成员变量，每个对象都会包含一份（称之为实例变量），因为需要使用这些信息来描述具体的学生。而现在要表示学生上课的教室，这个教室的属性并不需要每个学生对象中都储存一份，而是需要让所有的学生来共享。在Java中，被static修饰的成员变量，也可以称他们为类成员，其不属于某个具体的对象，是所有对象所共有的。

1.2static修饰成员变量

static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态成员变量最大的特征是：不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

【静态成员变量特性】：

  • 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不储存在某个对象的空间中。
  • 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐用类名访问。
  • 类变量存储在方法区中。
  • 生命周期伴随类的一生（即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁）
public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    public static String classRoom = "404";

    public Student(String name, String gender, int age, double score){
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
    public static void main(String[] args) {
        //静态成员变量可以直接通过类名进行访问
        System.out.println(Student.classRoom);

        Student s1 = new Student("Lihua","男",18,3.8);
        Student s2 = new Student("Xiaohua","女",19,4.0);
        Student s3 = new Student("Jim","男",18,2.6);

        //也可以通过对象进行访问；但classRoom是三个对象共享的
        System.out.println(s1.classRoom);
        System.out.println(s2.classRoom);
        System.out.println(s3.classRoom);
    }
}

1.3static修饰成员方法

       一般类中的数据成员都设置成private，而成员方法设置为public，那设置之后，Student类中的classRoom属性如何在类外访问呢？

 public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    private static String classRoom = "404"; //private属性

    public Student(String name, String gender, int age, double score){
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
}
public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student.classRoom);
        //编译失败：classRoom在Student中是private访问控制
    }
}

那static属性应该如何访问呢？

Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的。

public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    private static String classRoom = "404";

    public Student(String name, String gender, int age, double score){
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    public static String getClassRoom(){ //静态方法
        return classRoom;
    }
}
public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student.getClassRoom());
        //输出：404
    }
}

【静态方法特征】：

  • 不属于某个具体的对象，是类方法。
  • 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用，更推荐后者。
  • 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量。
public static String getClassRoom(){
    System.out.println(this);
    return classRoom;
}
//编译失败：无法从静态上下文中引用非静态变量this
public static String getClassRoom(){
    age += 1;
    return classRoom;
}
//编译失败：无法从静态上下文中引用非静态变量age
  • 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时无法传递this引用。
public static String getClassRoom(){
    doClass();
    return classRoom;
}
//编译失败：无法从静态上下文中引用非静态方法doClass()

可以在一个依赖对象的方法中调用静态方法，但不可以在一个静态方法中调用依赖对象的方法。

1.4static成员变量初始化

【注意】：

静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性。

静态成员变量的初始化分为两种：就地初始化和静态代码块初始化。

1.4.1就地初始化

就地初始化指的是：在定义时直接给出初始值

class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    private static String classRoom = "404";

    //...
}

1.4.2静态代码块初始化

那什么是代码块呢？请继续往后看。

2.代码块

2.1代码块概念以及分类

使用 { } 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可以分为以下四种：

  • 普通代码块
  • 构造块
  • 静态块
  • 同步代码块

2.2普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块。

public class Student{
    public static void main(String[] args) {
        {//直接用{}定义，普通代码块
            int x = 10;
            System.out.println("x1="+x);
        }
        int x = 100;
        System.out.println("x2="+x);
    }
}
//执行结果：
x1=10
x2=100

这种方法较少见。

2.3构造代码块

构造块：定义在类中的代码块（不加修饰符）。也叫：实例代码块（非静态代码块）。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

public class Student {
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;

    public Student(){//构造方法
        System.out.println("I am Student init()");
    }

    {//实例代码块
        this.name = "小黑";
        this.age = 18;
        this.gender = "男";
        System.out.println("I an instance init()");
    }

    public void show(){
        System.out.println("name:"+name+" gender:"+gender+" age:"+age);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Student stu = new Student();
        stu.show();
    }
}
//运行结果：
I an instance init()
I am Student init()
name:小黑 gender:男 age:18

2.4静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。

public class Student {
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;
    private static String classRoom;

    {//实例代码块
        this.name = "小黑";
        this.age = 18;
        this.gender = "男";
        System.out.println("I an instance init()");
    }

    static{//静态代码块
        classRoom = "404";
        System.out.println("I am static init()");
    }

    public Student(){
        System.out.println("I am Student init()");
    }

    public void show(){
        System.out.println("name:"+name+" gender:"+gender+" age:"+age);
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Student stu1 = new Student();
        Student stu2 = new Student();
        stu1.show();
        stu2.show();
    }
}
//运行结果：
I am static init()
I an instance init()
I am Student init()
I an instance init()
I am Student init()
name:小黑 gender:男 age:18
name:小黑 gender:男 age:18

【执行顺序】：

  1. 静态代码块；
  2. 实例代码块/构造块/非静态代码块...
  3. 构造方法。

【注意事项】：

  • 静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次；
  • 静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的；
  • 如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行（合并）；
  • 示例代码块只有在创建对象时才会执行。

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