Java语言基础学习关键字：static、final

一、static关键字

1.static关键字的引入

当我们编写一个类时，其实就是在描述其对象的属性和行为，而并没有产生实质上 的对象，只有通过new关键字才会产生出对象，这时系统才会分配内存空间给对象， 其方法才可以供外部调用。我们有时候希望无论是否产生了对象或无论产生了多少 对象的情况下，某些特定的数据在内存空间里只有一份，例如所有的中国人都有个 国家名称，每一个中国人都共享这个国家名称，不必在每一个中国人的实例对象中 都单独分配一个用于代表国家名称的变量。

2.static关键字的使用

(1)使用范围： 在Java类中，可用static修饰属性、方法、代码块、内部类，不能修饰构造器。

(2)使用static修饰属性：静态变量（或类变量）。如果想让一个类的所有实例共享数据，就用类变量！类中的常量也常常声明为static。

属性，按是否使用static修饰，又分为：静态属性  vs 非静态属性(实例变量)。

实例变量：我们创建了类的多个对象，每个对象都独立的拥有一套类中的非静态属性。当修改其中一个对象中的 非静态属性时，不会导致其他对象中同样的属性值的修改。

静态变量：我们创建了类的多个对象，多个对象共享同一个静态变量。当通过某一个对象修改静态变量时，会导致其他对象调用此静态变量时，是修改过了的。

静态变量随着类的加载而加载。可以通过"类.静态变量"的方式进行调用。

静态变量的加载要早于对象的创建。

由于类只会加载一次，则静态变量在内存中也只会存在一份：存在方法区的静态域中。

类变量 vs 实例变量内存解析

(3)使用static修饰方法：静态方法。操作静态属性的方法，通常设置为static的。工具类中的方法，习惯上声明为static的。 比如：Math、Arrays、Collections

随着类的加载而加载，可以通过"类.静态方法"的方式进行调用。

在static方法内部只能访问类的static修饰的属性或方法，不能访问类的非static的结构。

非静态方法中，既可以调用非静态的方法或属性，也可以调用静态的方法或属性。

因为不需要实例就可以访问static方法，因此static方法内部不能有this、super关键字。

static修饰的方法不能被重写 。

public class StaticTest {

  public static void main(String[] args) {


    Chinese.nation = "中国";



    Chinese c1 = new Chinese();

    c1.name = "姚明";

    c1.age = 40;

    c1.nation = "CHN";


    Chinese c2 = new Chinese();

    c2.name = "马龙";

    c2.age = 30;

    c2.nation = "CHINA";


    System.out.println(c1.nation);


    //编译不通过

// Chinese.name = "张继科";



    c1.eat();


    Chinese.show();

    //编译不通过

// Chinese.eat();

// Chinese.info();

  }

}

//中国人

class Chinese{


  String name;

  int age;

  static String nation;



  public void eat(){

    System.out.println("中国人吃中餐");

    //调用非静态结构

    this.info();

    System.out.println("name :" +name);

    //调用静态结构

    walk();

    System.out.println("nation : " + nation);

  }


  public static void show(){

    System.out.println("我是一个中国人！");

    //不能调用非静态的结构

// eat();

// name = "Tom";

    //可以调用静态的结构

    System.out.println(Chinese.nation);

    walk();

  }


  public void info(){

    System.out.println("name :" + name +",age : " + age);

  }


  public static void walk(){


  }

}

关于静态属性和静态方法的使用，都从生命周期的角度去理解。

(4)使用static修饰代码块：静态代码块。

一个类中代码块若有修饰符，则只能被static修饰。

1. 可以有输出语句。

2. 可以对类的属性、类的声明进行初始化操作。

3. 不可以对非静态的属性初始化。即：不可以调用非静态的属性和方法。

4. 若有多个静态的代码块，那么按照从上到下的顺序依次执行。

5. 静态代码块的执行要先于非静态代码块。

6. 静态代码块随着类的加载而执行，且只执行一次。

3.static关键字的应用

(1)单例 (Singleton)设计模式。

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对 某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法。 如果我们要让类在一个虚拟机中只能产生一个对象，我们首先必须将类的构 造器的访问权限设置为private，这样，就不能用new操作符在类的外部产生 类的对象了，但在类内部仍可以产生该类的对象。因为在类的外部开始还无 法得到类的对象，只能调用该类的某个静态方法以返回类内部创建的对象， 静态方法只能访问类中的静态成员变量，所以，指向类内部产生的该类对象 的变量也必须定义成静态的。

单例(Singleton)设计模式-饿汉式 ----》对象加载时间过长。

class Singleton {

// 1.私有化类的构造器

  private Singleton() {

  }

// 2.内部提供一个当前类的实例

// 4.此实例也必须静态化

  private static Singleton single = new Singleton();

// 3.提供公共的静态的方法，返回当前类的对象

  public static Singleton getInstance() {

      return single;

  }

}

public class SingletonTest1 {

  public static void main(String[] args) {

// Bank bank1 = new Bank();

// Bank bank2 = new Bank();


    Bank bank1 = Bank.getInstance();//对象唯一

    Bank bank2 = Bank.getInstance();


    System.out.println(bank1 == bank2);//true

  }

}

//饿汉式

class Bank{


  //1.私有化类的构造器

  private Bank(){


  }


  //2.内部创建类的对象

  //4.要求此对象也必须声明为静态的

  private static Bank instance = new Bank();


  //3.提供公共的静态的方法，返回类的对象

  public static Bank getInstance(){

    return instance;

  }

}

单例(Singleton)设计模式-懒汉式  ---》延迟对象的创建。

class Singleton {

// 1.私有化构造器 private Singleton() {

}

// 2.内部提供一个当前类的实例

// 4.此实例也必须静态化

private static Singleton single;

// 3.提供公共的静态的方法，返回当前类的对象

public static Singleton getInstance() {

if(single == null) {

single = new Singleton();

}

return single;

}

}

public class SingletonTest2 {

  public static void main(String[] args) {


    Order order1 = Order.getInstance();

    Order order2 = Order.getInstance();


    System.out.println(order1 == order2);//true


  }

}

//懒汉式

class Order{


  //1.私有化类的构造器

  private Order(){


  }


  //2.声明当前类对象，没有初始化

  //4.此对象也必须声明为static的

  private static Order instance = null;


  //3.声明public、static的返回当前类对象的方法

  public static Order getInstance(){


    if(instance == null){


      instance = new Order();


    }

    return instance;

  }


}

4.main方法的使用

(1)理解main方法的语法

由于Java虚拟机需要调用类的main()方法，所以该方法的访问权限必须是 public，又因为Java虚拟机在执行main()方法时不必创建对象，所以该方法必须 是static的，该方法接收一个String类型的数组参数，该数组中保存执行Java命令时传递给所运行的类的参数。

又因为main() 方法是静态的，我们不能直接访问该类中的非静态成员，必须创建该类的一个实例对象后，才能通过这个对象去访问类中的非静态成员，这种情况，我们在之前的例子中多次碰到。

main()方法作为程序的入口。

main()方法可以作为我们与控制台交互的方式。

二、final关键字

在Java中声明类、变量和方法时，可使用关键字final来修饰,表示“最终的”。

final标记的类不能被继承。提高安全性，提高程序的可读性。如String类、System类、StringBuffer类。

final标记的方法不能被子类重写。比如：Object类中的getClass()。

final标记的变量(成员变量或局部变量)即称为常量。名称大写，且只 能被赋值一次。final标记的成员变量必须在声明时或在每个构造器中或代码块中显式赋 值，然后才能使用。 final double MY_PI = 3.14;

final修饰属性（成员变量）：可以考虑赋值的位置有：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化。

public class FinalTest {


  final int WIDTH = 0;

  final int LEFT;

  final int RIGHT;

//final int DOWN;


  {

    LEFT = 1;

  }


  public FinalTest(){

    RIGHT = 2;

  }


  public FinalTest(int n){

    RIGHT = n;

  }


//public void setDown(int down){//不能这样赋值

//  this.DOWN = down;

//}

}

final修饰局部变量：尤其是使用final修饰形参时，表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时，给常量形参赋一个实参。一旦赋值

以后，就只能在方法体内使用此形参，但不能进行重新赋值。

public void show(final int num){

// num = 20;//编译不通过

    System.out.println(num);

  }

  static final 用来修饰属性：全局常量；用来修饰方法不能被重写。

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