静态方法和实例方法究竟有什么区别?

问题:

你怎么理解并使用静态方法和实例化方法的?

错误理解:

  1. 很多人认为静态方法在类加载时加载,生命周期与类相同,实例方法在类实例化后存在,生命周期比静态方法短。这是错误的!
  • 大家都以为“ 静态方法常驻内存,实例方法不是,所以静态方法效率高但占内存。”
    事实上,他们都是一样的,在加载时机和占用内存上,静态方法和实例方法是一样的,在类型第一次被使用时加载。调用的速度基本上没有差别。
  1. 大家都以为“ 静态方法在堆上分配内存,实例方法在堆栈上”
  • 事实上所有的方法都不可能在堆或者堆栈上分配内存,方法作为代码是被加载到特殊的代码内存区域(堆内存的方法区),这个内存区域是不可写的。
  • 方法占不占用更多内存,和它是不是static没什么关系。
  • 因为字段是用来存储每个实例对象的信息的,所以字段会占有内存,并且因为每个实例对象的状态都不一致(至少不能认为它们是一致的),所以每个实例对象的所有字段都会在内存中有一分拷贝,也因为这样你才能用它们来区分你现在操作的是哪个对象。
  • 但方法不一样,不论有多少个实例对象,它的方法的代码都是一样的,所以只要有一份代码就够了。因此无论是static还是non-static的方法,都只存在一份代码,也就是只占用一份内存空间。
  • 同样的代码,为什么运行起来表现却不一样?这就依赖于方法所用的数据了。主要有两种数据来源,一种就是通过方法的参数传进来,另一种就是使用class的成员变量的值。
  1. 大家都以为“实例方法需要先创建实例才可以调用,比较麻烦,静态方法不用,比较简单”
  • 事实上如果一个方法与他所在类的实例对象无关,那么它就应该是静态的,而不应该把它写成实例方法。所以所有的实例方法都与实例有关,既然与实例有关,那么创建实例就是必然的步骤,没有麻烦简单一说。
  • 当然你完全可以把所有的实例方法都写成静态的,将实例作为参数传入即可,一般情况下可能不会出什么问题。
  • 从面向对象的角度上来说,在抉择使用实例化方法或静态方法时,应该根据是否该方法和实例化对象具有逻辑上的相关性,如果是就应该使用实例化对象 反之使用静态方法。这只是从面向对象角度上来说的。
  • 如果从线程安全、性能、兼容性上来看 也是选用实例化方法为宜。
  1. 我们为什么要把方法区分为:静态方法和实例化方法 ?
  • 如果我们继续深入研究的话,就要脱离技术谈理论了。早期的结构化编程,几乎所有的方法都是“静态方法”,引入实例化方法概念是面向对象概念出现以后的事情了,区分静态方法和实例化方法不能单单从性能上去理解,创建c++,java,c#这样面向对象语言的大师引入实例化方法一定不是要解决什么性能、内存的问题,而是为了让开发更加模式化、面向对象化。这样说的话,静态方法和实例化方式的区分是为了解决模式的问题。
  • 拿别人一个例子说事:
    比如说“人”这个类,每个人都有姓名、年龄、性别、身高等,这些属性就应该是非静态的,因为每个人都的这些属性都不相同;但人在生物学上属于哪个门哪个纲哪个目等,这个属性是属于整个人类,所以就应该是静态的——它不依赖与某个特定的人,不会有某个人是“脊椎动物门哺乳动物纲灵长目”而某个人却是“偶蹄目”的。

什么是静态方法?什么是实例方法?

静态方法

  1. 静态方法属于类,通过 类名.方法名(参数)调用。
  2. 静态方法里不能直接访问非静态成员。

实例(非静态)方法

  1. 实例方法属于对象,通过 实例对象.方法名(参数)调用。
  2. 实例方法可以直接访问静态成员。
  3. 实例方法中可以使用对象专属this、super关键字指向调用对象本身、父类

静态方法与实例方法的加载期区别

  1. jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享,堆区中有一块特殊区域叫方法区,又叫静态区。跟堆一样,被所有的线程共享,jvm保存的所有方法信息都在方法区中。
  2. 到这里,你应该明白了,方法区在加载方法信息时是统一对待,无论静态方法或实例方法,都在类第一次被使用时加载,时机上没有任何区别。

静态方法与实例方法的内存区别

  1. 所有的方法都不可能在堆或者堆栈上分配内存,在jvm中,无论是静态方法或实例方法,方法作为代码都是被加载到方法区中,且方法区又称为“永久代”(Perm Gen)(Permanent Generation),内容不容易改变(JDK 1.7 的HotSpot中,已经把原本放在永久代的字符串常量池移至堆中)。不论有多少个实例对象,它的方法的代码都是一样的,只有一份。因此无论是静态或实例的方法,都只存在一份代码,也就是只占用一份内存空间。方法占用多少内存,与static没有关系
  2. 同样的代码为什么表现会不一样,这就依赖于方法所用的数据了。主要有两种数据来源,一种就是通过方法的参数传进来,另一种就是使用class的成员变量的值。
    静态方法与实例方法的使用区别
  3. 静态方法,通过类名调用即可,实例方法,通过实例调用即可。看起来除了修饰语不一样,其他并没有什么区别,事实也是如此。你完全可以把所有的实例方法都写成静态的,将实例作为参数传入即可,一般不会出什么问题,只是调用方式不一样。
  4. 如果一个方法与他所在类的实例对象无关,那么它就应该是静态的,而不应该把它写成实例方法。所有的实例方法都与实例有关,既然与实例有关,那么创建实例就是必然的步骤。
  5. 从面向对象的角度上来说,在选择使用实例化方法或静态方法时,如果方法和实例化对象具有逻辑上的相关性,就应该使用实例化对象 反之使用静态方法。这只是从面向对象角度上来说的。
  6. 如果从线程安全、性能、兼容性上来看 也是选用实例化方法为宜。
    从语言本身来看,JAVA是面向对象的语言,既然面向对象,那最好还是用实例化对象方法最合适。

为什么有静态方法和实例化方法之分

  1. 从编程的历史发展来看,早期的语言面向过程,是结构化编程,几乎所有的方法都是“静态方法”。随着业务需求逐渐复制,分工协作体系庞大,便出现了面向对象编程,面向对象出现后就引入了实例化方法概念。
  2. 区分静态方法和实例方法不能单单从性能上去理解,创建c++,java,c#这样面向对象语言的大师引入实例化方法一定不是要解决什么性能、内存的问题,而是为了让开发更加模式化、面向对象化。所以,静态和实例的方式区分是为了解决开发模式的问题

举个例子:

比如说“人”这个类,每个人都有姓名、年龄、性别、身高等,这些属性就应该是非静态的,因为每个人都的这些属性都不相同;但人在生物学上属于哪个门哪个纲哪个目等,这个属性是属于整个人类,所以就应该是静态的——它不依赖与某个特定的人,不会有某个人是“脊椎动物门哺乳动物纲灵长目”而某个人却是“偶蹄目”的。

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