Java的static和final关键字的用法

Posted 2020-10-10 石涛涛

static关键字的用法

　　static的意思是“’静态的”，在java里面可用于修饰属性和方法。

　　static关键字的应用应注意以下几种情形：　　

　　　　1.static作用于某个字段，一个static字段对每个类来说只有一份存储空间，而非static字段是每个对象有一份存储空间。

　　　　2.static作用于方法的重要用法是不需要创建任何对象直接调用该static方法,这对于main()方法很重要。

　　　　3.static不能应用于局部变量。

　　　　4.Java中禁止使用全局方法，所以引入static方法通过类本身来直接调用。

package cn.wangze.test;

class Demo{
    public static int i = 19;
}

public class staticDemo {
    private static Demo demo1 = new Demo();
    private static Demo demo2 = new Demo();
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(Demo.i);     //19
        System.out.println(demo1.i);    //19
        System.out.println(demo2.i);    //19
        demo1.i++;
        System.out.println(Demo.i);        //20
        System.out.println(demo1.i);    //20
        System.out.println(demo2.i);    //20
        Demo.i++;
        System.out.println(Demo.i);        //21
        System.out.println(demo1.i);    //21
        System.out.println(demo2.i);    //21
    }
}

　　上面程序的输出结果验证了上面两条，带有static关键字的数据在内存中占有一块固定内存地址，你可以用类名直接调用，也可以创建对象来调用，推荐ClassName.method()来调用。当我们改变它的值，任何地方的调用也会随之改变。

　　Java系统自带的Math、UUID、Class等常用的工具类就是用的这种方式。

　为什么要将方法和变量都写成静态的。
　因为，这些方法我只是想调用一下，不需要牵扯工具类中的任何属性和变量，所以，我就没有必要实例化了(new)。既然不需要实例化了，那么就用静态就行了。

　　你也可以在实际项目中根据业务需求来声明自己的工具类，只需要加入static关键字，引入该类后使用类名.方法名()调用即可。

　　需要注意的一点是，类的加载和初始化过程中，带有static的数据会最先加载并调用，其次是构造器的加载，最后才是普通成员变量和方法的加载。

 

final关键字的用法

　　final意味着"不可改变的"，一般应用于数据、方法和类。

final数据

　　　　当数据是基本类型时，意味着这是一个永不改变的编译时常量，一个在运行时被初始化的值，你不希望它改变。

　　　　当数据是引用类型时，用static和final修饰表示这是只占据一块不能改变的内存空间。

　　　　有一条约定成俗的规定是使用stati和final修饰的变量即编译期常量应该用全部大写字母表示，例如：

package cn.wangze.test;

import java.util.*;

class Value{
    int i;
    public Value(int i){
        this.i = i;
    }
}

public class FinalData {
    private static Random rand = new Random(47);
    private String id;
    public FinalData(String id){
        this.id = id;
    }
    private final int value_one = 9;
    private static final int VALUE_TWO = 99;
    public static final int VALUE_THREE = 39;
    private final int i4 = rand.nextInt(20);
    static final int INT_5 = rand.nextInt(20);
    private Value v1 = new Value(11);
    private final Value v2 = new Value(22);
    static final Value V3 = new Value(33);
    private final int[] a = {1,2,3,4,5,6};
    @Override
    public String toString(){
        return id+", i4="+i4+",INT_5 = "+INT_5;
    }
    public static void main(String[] args){
        FinalData fd1 = new FinalData("fd1");
        //fd1.value_one++; 错误，final修饰的基本类型数据的值不能改变
        fd1.v2.i++;
        fd1.v1 = new Value(9); //可以操作，因为v1不是final数据
        //fd1.v2 = new Value(0);  错误，final修饰的引用类型数据的内存地址不能改变
        //fd1.v3 = new Value(5);  错误，final修饰的引用类型数据的内存地址不能改变
        //fd1.a = new int[3];  /错误，final修饰的引用类型数据的内存地址不能改变
        System.out.println(fd1);   // fd1, i4=15,INT_5 = 18
        System.out.println("creating new FinalData");
        FinalData fd2 = new FinalData("fd2");  
        System.out.println(fd1);     //fd1, i4=15,INT_5 = 18
        System.out.println(fd2);    //fd2, i4=13,INT_5 = 18
    }
}

　　　　上面例子验证了final修饰的基本数据类型和引用数据类型的区别。根据i4和INT_5的输出值可以得出结论，在编译期我们不能因为数据是final 的就可以知道它的值，只有在运行时才会确定它的值。同时这里也展示了静态和非静态的区别，带有static关键字的数据在装载时被初始化，非静态的数据是在创建对象时间初识化的。例如：

package cn.wangze.test;

class useDemo{
    private int i;
    public useDemo(int ii){
        i = ii;
    }
}

public class BlankFinal {
    private final int i = 9;
    private final int j;
    private final useDemo ud;
    public BlankFinal(){
        j = 1;
        ud = new useDemo(10);
    }
    public BlankFinal(int x){
        j = 2;
        ud = new useDemo(x);
    }
    public static void main(String[] args){
        new BlankFinal();
        new BlankFinal(55);
    }
}

 　　上面例子我们在定义final变量是没有给其赋值，这并没有错，但是一定要在构造器中给其赋值，不然编译都不会通过。

　　2、fianl参数

　　　　当我们把方法传入的形参定义为fianl时候，代表我们并不想在方法内部改变此参数的引用。

    public void change( final useDemo u2){
        u2.i = 20;
        //u2 = new useDemo(20); 报错
    } 

　　　　事实是当我们不带有final关键字时，函数内部的引用改变也不会对外界的实参产生影响，所以我认为这里final的作用是编译期的阻拦，起到一个警示的作用。

　　3、fianl方法

　　　　一般我们使用final方法的目的就是防止子类对该类方法的覆盖或修改。

　　　　类中的所有private方法都隐式的制定为final的。因为private方法只会在本类显示，即使是子类也不能操作该方法。有时候我们在子类中声明与父类private方法相同名称的方法，这样并不会报错，实际上我们并没有覆盖或者修改父类的private 方法，它只是一个和父类private方法具有相同名称的新方法。

　　4、fianl类

　　　　一般我们使用final类的目的就是说明我们不打算用任何类继承该类，即不希望该类有子类。

　　　　带有final关键字的类，其内部所有方法和数据都是隐式带有final关键字的，因为没有类可以继承该类，代表着任何外界因素可以改变它的数据。

　　总结：

　　　　在我们设计程序的时候，会根据业务需求来决定是否对数据或方法或类带有static和final关键字，这很重要，从另一个角度来说，final和static关键字的合理应用确实可以提高程序的效率，减少内存的消耗，当我们了解了类的初始化和加载过程，可能会对final和static有一个更加直观的认识。