深入分析Java中static关键字

  static是Java中的一个比较重要的关键字。它具有多种的用法，合适地运用static关键字可以有效地提高程序的运行性能，优化程序的结构。static关键字主要具有以下四种应用场景和用途：

• 修饰成员变量
• 修饰成员方法
• 静态代码块
• 静态导包

1. 修饰成员变量

  static修饰的成员变量又称为静态变量。静态变量被所有对象共享，在内存中只存在一个副本，仅会在类初次加载时被初始化。静态变量可用类名直接访问（方便），当然也可以通过对象来访问（不推荐）。
  非静态变量由每个对象拥有，每创建一个对象实例就会被创始化，在内存中存在多个副本，各个对象的副本相互独立，互不影响。
  static成员变量的初始化顺序按照定义的顺序进行初始化。

public class Student {    private int id; //学号    private String name; //姓名    private static int count = 0;       @Override    public String toString() {        return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";    }       public Student(String name) {        super();        this.name = name;        id = count++;    }       public static void main(String[] args){        Student s1 = new Student("张三");        Student s2 = new Student("李四");        System.out.println(s1);        System.out.println(s2);    }}

运行结果如下：
Student [id=1, name=张三]
Student [id=2, name=李四]
  由上面例子可以看出，给count变量添加了static关键字后，count变量就交给整个类管理了，一个对象如果对该变量进行修改，其它对象也会受到影响。static可以让对象共享属性，但实际中这样会让该属性变得难以控制，因为它在任何地方都有可能被改变。因此使用static修饰变量要慎重。

  注意：static不会改变类中成员的访问权限
  Java中的static关键字不会影响到变量或者方法的作用域。在Java中能够影响到访问权限的只有private、public、protected（包括包访问权限）这几个关键字。如下面例子：

  public的name变量可以访问，而private的age变量不可访问，说明static不会改变类中成员的访问权限。

2. 静态方法

  使用static修饰的方法又称为静态方法。静态方法属于类，可以采用”类名.方法名“的方式调用方法，避免了先要new出对象的繁琐和资源消耗。需要注意的是，在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法，而在非静态成员方法中是可以访问静态成员方法/变量的。
  静态方法通常用于工类具当中。例如，连接数据库，可以定义一个静态的getConnection()方法，它不应该属于某个对象，而是属于整个类，因此可以直接利用类名来调用此static方法。下面举一个简单的打印工具类的静态方法全为示例：

public class PrintHelper {      public static void main(String[] args) {        PrintHelper.print("Hello world");           }        public static void print(String str){            System.out.println(str);        }}

3. static代码块

  static关键字还有一个比较关键的作用就是 用来形成静态代码块以优化程序性能。static块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候，会按照static块的顺序来执行每个static块，并且只会执行一次。
  static语句块可以优化程序性能关键在于其只会在类被JVM加载时被执行一次。下面举一个例子说明这个问题。

class Student{    private Date birthday;    public Student(Date birthday) {        this.birthday = birthday;    }    boolean isBornBetween() {        Date startDate = Date.valueOf("1998");        Date endDate = Date.valueOf("2004");        return birthday.compareTo(startDate)>=0 && birthday.compareTo(endDate) < 0;    }}

  isBornBetween()方法用于判断学生是否出生于1998到2004年份之间。但其每次调用都会生成startDate和endDate两个Date对象,造成了资源浪费，使用static代码块可优化如下：

class Student{    private Date birthday;    private static Date startDate,endDate;    static{        startDate = Date.valueOf("1998");        endDate = Date.valueOf("2004");    }    public Student(Date birthday) {        this.birthday = birthday;    }    boolean isBornBetween() {               return birthday.compareTo(startDate)>=0 && birthday.compareTo(endDate) < 0;    }}

  因此可以把一些一次性的初始化操作放在static代码块中节省资源。如：

• JDBC中的DriverManager类中的Drivers类注册驱动、建立数据库连接
• hibernate创建SessionFactory工厂类

static代码块的初始化顺序

  关于static代码块的初始化顺序是笔试和面试中的常见问题。下面通过一个典型例子对这个问题过行解析。

public class Test {    Person person = new Person("Test");    static{        System.out.println("test static");    }    public Test() {        System.out.println("test constructor");    }    public static void main(String[] args) {        new MyClass();    }}class Person{    static{        System.out.println("person static");    }    public Person(String str) {        System.out.println("person "+str);    }}class MyClass extends Test {    Person person = new Person("MyClass");    static{        System.out.println("myclass static");    }    public MyClass() {        System.out.println("myclass constructor");    }}

运行结果如下：
test static
myclass static
person static
person Test
test constructor
person MyClass
myclass constructor
  为什么会出现这样的运行结果，现在我们对每一步进行解释：

1. 首先加载Test类，因此Test类中的static代码块会被执行，打印test static。
2. 接着执行new MyClass()，而MyClass类还没有被加载，因此需要加载MyClass类，在加载MyClass类的时候，发现MyClass类继承自Test类，但是由于Test类已经被加载了，所以只需要加载MyClass类，那么就会执行MyClass类的中的static块，打印myclass static。
3. 类加载完毕以后，调用MyClass类的构造方法来生成对象，而在调用子类的构造方法之前，需要先调用其父类的构造方法，对父类的成员变量进行初始化，因此会执行Test中的Person person = new Person()，而Person类还没有被加载过，因此会先加载Person类并执行Person类中的static块，打印person static。
4. 然后调用Person的构造方法，打印person Test。
5. 然后调用Test的构造方法，打印test constructor。
6. 完成父类初始化后，就来初始化MyClass自身了，首先初始化MyClass的成员变量，打印person MyClass。
7. 最后执行MyClass的构造方法，打印myclass constructor。