Что значит static в Java?
В Java ключевые слова – это зарезервированные слова, которые нельзя использовать в качестве идентификаторов. Всего в Java 57 ключевых слов. Одним из них является «static».
Введение
В Java статическое ключевое слово в основном используется для управления памятью. Может использоваться с переменными, методами, блоками и вложенными классами. Это ключевое слово, которое используется для совместного использования одной и той же переменной или метода данного класса. В основном, static используется для постоянной переменной или метода, который одинаков для каждого экземпляра класса. Основной метод класса обычно помечается как статический.
Чтобы создать статический член (блок, переменную, метод, вложенный класс), вам необходимо предшествовать его объявлению с ключевым словом static. Когда член класса объявлен как статический, к нему можно получить доступ до того, как будут созданы объекты его класса, и без какой-либо ссылки на объект.
В языке программирования Java ключевое слово static является модификатором отсутствия доступа и может использоваться для следующих целей:
Статический блок
Если вам нужно выполнить вычисления для инициализации статических переменных, вы можете объявить статический блок, который выполняется ровно один раз, когда класс загружается впервые. Как использовать статический блок:
Когда вы выполняете вышеуказанную программу, статический блок инициализируется и отображает значения инициализированных переменных.
Статическая переменная
Когда вы объявляете переменную как статическую, создается единственная копия переменной, которая распределяется между всеми объектами на уровне класса. Это, по сути, глобальные переменные, все экземпляры класса имеют одну и ту же статическую переменную. Могут быть созданы только на уровне класса.
Теперь давайте разберемся с этим на примере.
Когда вы выполняете вышеуказанную программу, она выполняет статический блок и переменную в порядке, как определено в вышеуказанной программе.
Статические методы
Когда метод объявляется с ключевым словом static, он называется статическим методом. Наиболее распространенным примером является метод main(). Методы, объявленные как статические, могут иметь следующие ограничения:
Теперь давайте разберемся на примере:
В приведенных выше примерах вы можете видеть, как налагаются ограничения на статические методы, а также как вам разрешается использовать ключевое слово super в статическом контексте.
Статический класс
Класс можно сделать статическим, только если он является вложенным классом. Вложенный статический класс не нуждается в ссылке на Outer. В этом случае статический класс не может получить доступ к нестатическим членам класса Outer. Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как это работает
Когда вы выполняете приведенный выше код, ваш вывод выглядит так:
Статические переменные
1. Статические переменные
Когда класс загружается в память, для него сразу создается статический объект класса. Этот объект хранит статические переменные класса (статические поля класса). Статический объект класса существует, даже если не был создан ни один обычный объект класса.
Когда мы описываем переменные в классе, мы указываем, будут ли эти переменные созданы всего один раз или же нужно создавать их копии для каждого объекта. По умолчанию создаётся новая копия переменной для каждого объекта.
Статическая (static) же переменная привязана к статическому объекту класса и всегда существует в единственном экземпляре.
Если статической переменной не присвоить стартовое значение, она инициализируется значением по умолчанию:
| Тип | Значение по умолчанию |
|---|---|
| (то же самое, что и ) | |
| и любые классы |
Обращаться к статической переменной в ее классе можно просто по имени. Если обращение идет из другого класса, то перед именем статической переменной нужно писать имя класса.
2. Отличие статических и нестатических переменных
Чем же отличаются обычные и статические переменные?
Обычные переменные класса привязаны к объектам своего класса (экземплярам класса), статические переменные — к статическому объекту класса.
Если экземпляров класса несколько, в каждом из них существует своя копия нестатических (обычных) переменных класса. Статические переменные класса всегда находятся внутри статического объекта класса и существуют только в одном экземпляре.
Обращаться к обычным переменным класса (полям класса) можно только имея ссылку на объект класса. Ну или в методах внутри этого же класса.
| Обращение к полю класса с использованием ссылки на объект класса |
|---|
Обращаться к статическим переменным можно откуда угодно (с учетом модификаторов видимости): из обычных методов, из статических методов того же класса, из методов других классов и т.п.
| Обращение к статическому полю класса не используя ссылку на объект класса |
|---|
Устройство в памяти:
Допустим, у нас есть класс Person с 4 полями: два статических, а два — нет.
Сразу после загрузки класса
После создания первого объекта
Обратите внимание, что хоть у объектов по две переменные, это разные переменные: у обычного объекта — обычные, у статического — статические.
Нужно больше объектов
Обратите внимание: у каждого объекта есть собственная переменная age и name.
Модификатор static в Java: методы
В данной статье мы рассмотрим использование модификатора static для методов. Если же Вас интересует использование модификатора static для переменных, такую статью Вы можете найти по этой ссылочке.
Модификатор static для методов
1. Метод вызывается без создания объекта класса.
Мы можем вызвать оба метода, создав объект класса MyClass:
Как Вы думаете, что произойдет?
Если нам понадобится второй, не статический метод, понадобится создавать объект класса MyClass. Как видите, если обращаться к статическим методам и через название объекта, и название класса, код будет работать. К нестатическим методам нужно обращаться исключительно через название объектов класса.
2. Статические методы нельзя переопределять.
3. Статическим методам нужен «статический контекст».
Есть такое правило: статический метод не может ссылаться на нестатическую переменную. Что это значит?
Тот факт, что статическая переменная общая для всех классов, можно использовать и по-другому. Например, представьте, что у нас есть класс Dog. В этом классе, у нас будет статическая переменная «количество_собак», и мы сделаем так, чтобы каждый раз при создании объекта класса Dog она увеличивалась на 1. Таким образом, мы сможем посчитать, сколько мы создавали объектов! Или, как вариант, эту цифру можно использовать для присвоения уникального идентификационного номера каждой собаке.
Теперь Вы знаете основные способы применения модификатора static. Бывают и другие, но их мы рассмотрим позже.
Статья написана Vertex Academy. Будем рады видеть Вас на наших курсах Java с нуля.
Модификатор static в Java: переменные
Что такое модификатор static
Вам надо знать две основные вещи, которые мы объясним далее:
Теперь Вы знаете, на что нужно обращать внимание. В этой статье мы рассмотрим, как применяется модификатор static к полям. В следующей статье, мы рассмотрим его применение к методам.
Модификатор static для полей
Принцип 1
Давайте рассмотрим, как работает модификатор static при работе с переменными. Представим, что у нас есть класс Car и класс Test, в котором лежит метод main, из которого мы обращаемся к классу Car:
10 заметок о модификаторе Static в Java
Статические поля
Статический блок
Статический метод
Статический класс в Java
Что должен знать каждый программист о модификаторе Static в Java
Вы НЕ можете получить доступ к НЕ статическим членам класса, внутри статического контекста, как вариант, метода или блока. Результатом компиляции приведенного ниже кода будет ошибка:
В отличие от локальных переменных, статические поля и методы НЕ потокобезопасны (Thread-safe) в Java. На практике это одна из наиболее частых причин возникновения проблем связанных с безопасностью мультипоточного программирования. Учитывая что каждый экземпляр класса имеет одну и ту же копию статической переменной, то такая переменная нуждается в защите — «залочивании» классом. Поэтому при использовании статических переменных, убедитесь, что они должным образом синхронизированы (synchronized), во избежание проблем, например таких как «состояние гонки» (race condition).
Статические методы имеют преимущество в применении, т.к. отсутствует необходимость каждый раз создавать новый объект для доступа к таким методам. Статический метод можно вызвать, используя тип класса, в котором эти методы описаны. Именно поэтому, подобные методы как нельзя лучше подходят в качестве методов-фабрик ( factory ), и методов-утилит ( utility ). Класс java.lang.Math — замечательный пример, в котором почти все методы статичны, по этой же причине классы-утилиты в Java финализированы ( final ).
Другим важным моментом является то, что вы НЕ можете переопределять ( Override ) статические методы. Если вы объявите такой же метод в классе-наследнике ( subclass ), т.е. метод с таким же именем и сигнатурой, вы лишь «спрячете» метод суперкласса ( superclass ) вместо переопределения. Это явление известно как сокрытие методов ( hiding methods ). Это означает, что при обращении к статическому методу, который объявлен как в родительском, так и в дочернем классе, во время компиляции всегда будет вызван метод исходя из типа переменной. В отличие от переопределения, такие методы не будут выполнены во время работы программы. Рассмотрим пример:
Внутри родительского класса/статического метода
Модификатор static также может быть объявлен в статичном блоке, более известным как «Статический блок инициализации» ( Static initializer block ), который будет выполнен во время загрузки класса. Если вы не объявите такой блок, то Java соберёт все статические поля в один список и выполнит его во время загрузки класса. Однако, статичный блок НЕ может пробросить перехваченные исключения, но может выбросить не перехваченные. В таком случае возникнет «Exception Initializer Error». На практике, любое исключение возникшее во время выполнения и инициализации статических полей, будет завёрнуто Java в эту ошибку. Это также самая частая причина ошибки «No Class Def Found Error», т.к. класс не находился в памяти во время обращения к нему.
Полезно знать, что статические методы связываются во время компиляции, в отличие от связывания виртуальных или не статических методов, которые связываются во время исполнения на реальном объекте. Следовательно, статические методы не могут быть переопределены в Java, т.к. полиморфизм во время выполнения не распространяется на них. Это важное ограничение, которое необходимо учитывать, объявляя метод статическим. В этом есть смысл, только тогда, когда нет возможности или необходимости переопределения такого метода классами-наследниками. Методы-фабрики и методы-утилиты хорошие образцы применения модификатора static. Джошуа Блох выделил несколько преимуществ использования статичного метода-фабрики перед конструктором, в книге «Effective Java», которая является обязательной для прочтения каждым программистом данного языка.
На этом всё. Все вышеперечисленные пункты о модификаторе static в Java обязан знать каждый программист. В данной статье была рассмотрена базовая информация о статических переменных, полях, методах, блоках инициализации и импорте. В том числе некоторые важные свойства, знание которых является критичным при написании и понимании программ на Java. Я надеюсь, что каждый разработчик доведёт свои навыки использования статических концептов до совершенства, т.к. это очень важно для серьёзного программирования.»