《Java程序员面试笔试宝典》之Static关键字有哪些作用

static关键字主要有两种作用：第一，只想为某特定数据类型或对象分配单一的存储空间，而与创建对象的个数无关。第二，希望某个方法或属性与类而不是对象关联在一起，也就是说，在不创建对象的情况下就可以通过类来直接调用方法或使用类的属性。具体而言，static在Java语言中主要有四种使用情况：成员变量、成员方法、代码块、内部类。

（1）static成员变量

虽然Java语言中没有全局的概念，但可以通过static关键字来达到全局的效果。Java类提供了两种类型的变量：用static关键字修饰的静态变量和没有static关键字的实例变量。静态变量属于类，在内存中只有一个拷贝（所有实例都指向同一个内存地址），只要静态变量所在的类被加载，这个静态变量就会被分配空间，因此就可以被使用了。对静态变量的引用有两种方式，分别为“类.静态变量”和“对象.静态变量”。

实例变量属于对象，只有对象被创建后，实例变量才会被分配空间，才能被使用，它在内存中存在多个拷贝。只能用“对象.实例变量”的方式来引用。以下是静态变量与实例变量的使用例子。

public class TestAttribute {public static int staticInt=0; 

public int nonStaticInt=0;

public static void main(String[] args){

TestAttribute t=new TestAttribute();

System.out.println(“t.staticInt=”+t.staticInt);

System.out.println(“TestAttribute.staticInt=”+TestAttribute.staticInt);

System.out.println(“t.nonStaticInt=”+t.nonStaticInt);

System.out.println(“对静态变量和实例变量分别+1″);

t.staticInt++;

t.nonStaticInt++;

TestAttribute t1=new TestAttribute();

System.out.println(“t1.staticInt=”+t1.staticInt);

System.out.println(“TestAttribute.staticInt=”+TestAttribute.staticInt);

System.out.println(“t1.nonStaticInt=”+t1.nonStaticInt);

}

}

上例的运行结果为：

t.staticInt=0TestAttribute.staticInt=0 

t.nonStaticInt=0

对静态变量和实例变量分别+1

t1.staticInt=1

TestAttribute.staticInt=1

t1.nonStaticInt=0

从上例可以看出，静态变量只有一个，被类拥有，所有的对象都共享这个静态变量，而实例对象是与具体对象相关的。需要注意的是，与C++语言不同的是，在Java语言中，不能在方法体中定义static变量。

（2）static成员方法

与变量类似，Java类同时也提供了static方法与非static方法。static方法是类的方法，不需要创建对象就可以被调用，而非static方法是对象的方法，只有对象被创建出来后才可以被使用。

static方法中不能使用this和super关键字，不能调用非static方法，只能访问所属类的静态成员变量和成员方法，因为当static方法被调用的时候，这个类的对象可能还没被创建，即使已经被创建了，也无法确定调用哪个对象的方法。同理，static方法也不能访问非static类型的变量。

static一个很重要的用途是实现单例模式。单例模式的特点是该类只能有一个实例，为了实现这一功能，必须隐藏类的构造函数，即把构造函数声明为private，并提供一个创建对象的方法，由于构造对象被声明为private，外界无法直接创建这个类型的对象，只能通过该类提供的方法来获取类的对象，要达到这样的目的只能把创建对象的方法声明为static。程序示例如下所示。

class Singleton{private static Singleton  instance = null; 

private Singleton (){}

public static Singleton  getInstance() {

if( instance == null ) {

instance = new Singleton ();

}

return instance;

}

}

用public修饰的static变量和方法本质上都是全局的，如果在static变量前用private修饰，则表示这个变量可以在类的静态代码块或者类的其它静态成员方法中使用，但是不能在其它类中通过类名来直接引用。

（3）static代码块

static代码块（静态代码块）在类中是独立于成员变量和成员函数的代码块。它不在任何一个方法体内，JVM在加载类的时候会执行static代码块，如果有多个static代码块，JVM将会按顺序来执行。static代码块经常被用来初始化静态变量。需要注意的是，这些static代码块只会被执行一次。如下例所示。

public class Test {private static int a; 

static {

Test.a = 4;

System.out.println(a);

System.out.println(“static block is called”);

}

public static void main(String[] args) {

}

}

 

程序运行结果为：

4static block is called

 

（4）static内部类

static内部类是指被声明为static的内部类，它可以不依赖于外部类实例对象而被实例化，而通常的内部类需要在外部类实例化后才能实例化。静态内部类不能与外部类有相同的名字，不能访问外部类的普通成员变量，只能访问外部类中的静态成员和静态方法（包括私有类型）。如下例所示。

public class Outer {static int n =5; 

static class Inner {

void accessAttrFromOuter(){

System.out.println(“Inner:Outer.n=”+n);

}

}

public static void main(String[] args){

Outer.Inner nest = new Outer.Inner();

nest.accessAttrFromOuter();

}

}

程序运行结果为：

Inner:Outer.n=5

 

需要注意的是，只有内部类才能被定义为static。

引申：

（1）什么是实例变量？什么是局部变量？什么是类变量？什么是final 变量？

实例变量：变量归对象所有，只有在实例化对象后才可以。每当实例化一个对象时，会创建一个副本并初始化，如果没有显示初始化，会初始化一个默认值。各个对象中的实例变量互不影响。

局部变量：在方法中定义的变量，在使用前必须初始化。

类变量：用static可修饰的属性；变量归类所有，只要类被加载，这个变量就可以被使用（类名.变量名）。所有实例化的对象共享类变量。

final变量：表示这个变量为常量，不能被修改。

（2）static与final结合使用表示什么意思？

static常与final关键字结合使用，用来修饰成员变量与成员方法，有点类似于“全局常量”。对于变量，如果使用static final修饰，则表示一旦赋值，就不可修改，并且通过类名可以访问。对于方法，如果使用static final修饰，则表示方法不可覆盖，并且可以通过类名直接访问。

常见笔试题：

public class Test {public static int testStatic() { 

static final int i = 0;

System.out.println(i++);

}

public static void main(String args[]) {

Test test = new Test();

test.testStatic();

}

 

输出结果是什么？

A：0                    B：1                            C：2                            D：编译失败

答案：D。在Java语言中，不能在成员函数内部定义static变量。