教妹学Java(二十六)：static 关键字解析

你好呀，我是沉默王二，（目前是）CSDN 周排名前十的博客专家。这是《教妹学 Java》专栏的第二十六篇，今天我们来谈谈 Java 的 static 关键字——什么是静态变量？什么是静态方法？什么是静态代码块？

本专栏中的代码已收录到 GitHub github.com/itwanger ，里面还有我精心为你准备的一线大厂面试题。

三妹开学了，学的计算机软件编程。她学校离我家很近，坐公交车也就 10 站路的距离，每逢周末她都会来找我，让我辅导她学习 Java。作为一名拥有十余年编程经验的程序员，再加上父母给我们的这份血缘关系，我觉得义不容辞。

“二哥，今天我们要学习的内容是‘static 关键字’，对吧？”看来三妹已经提前预习了我上次留给她的作业。

“是的，三妹。Java 中的 static 关键字主要用于内存管理。 ”我面带着朴实无华的微笑回答着她，“我们可以将 static 关键字和变量、方法、代码块、内部类一起使用。”

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01、什么是静态变量

如果在声明变量的时候使用了 static 关键字，那么这个变量就被称为静态变量。静态变量只在类加载的时候获取一次内存空间，这使得静态变量很节省内存空间。

考虑这样一个 Student 类：

/*** @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF*/
public class Student {String name;int age;String school = "郑州大学";
}

假设郑州大学录取了一万名新生，那么在创建一万个 Student 对象的时候，所有的字段（name、age 和 school）都会获取到一块内存。学生的姓名和年纪不尽相同，但都属于郑州大学，如果每创建一个对象，school 这个字段都要占用一块内存的话，就很浪费，对吧？因此，最好将 school 这个字段设置为 static，这样就只会占用一块内存，而不是一万块。

/*** @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF*/
public class Student {String name;int age;static String school = "郑州大学";public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student("沉默王二", 18);Student s2 = new Student("沉默王三", 16);}
}

s1 和 s2 两个变量存放在栈区（stack），“沉默王二”+18 这个对象和“沉默王三”+16 这个对象存放在堆区（heap），school 这个静态变量存放在静态区，内存关系图如下所示。

再来看另外一个例子，我们创建一个实例变量 count，并且在构造函数中自增。因为实例变量会在创建对象的时候获取内存，因此每一个对象都会有一个 count 的副本， count 的值并不会随着对象的增多而递增。

/*** @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF*/
public class Counter {int count = 0;Counter() {count++;System.out.println(count);}public static void main(String args[]) {Counter c1 = new Counter();Counter c2 = new Counter();Counter c3 = new Counter();}
}

想一下，count 的值会是几呢？来看一下程序的输出结果。

1
1
1

每创建一个 Counter 对象，count 的值就从 0 自增到 1。那如果 count 是静态的呢？

/*** @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF*/
public class StaticCounter {static int count = 0;StaticCounter() {count++;System.out.println(count);}public static void main(String args[]) {StaticCounter c1 = new StaticCounter();StaticCounter c2 = new StaticCounter();StaticCounter c3 = new StaticCounter();}
}

这次输出结果又是多少呢？来看一下。

1
2
3

由于静态变量只会获取一次内存空间，所以任何对象对它的修改都会得到保留。

02、什么是静态方法

如果方法上加了 static 关键字，那么它就是一个静态方法：

静态方法属于这个类而不是这个类的对象；
调用静态方法的时候不需要创建这个类的对象；
静态方法可以访问静态变量。

/*** @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF*/
public class StaticMethodStudent {String name;int age;static String school = "郑州大学";public StaticMethodStudent(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}static void change() {school = "河南大学";}void out() {System.out.println(name + " " + age + " " + school);}public static void main(String[] args) {StaticMethodStudent.change();StaticMethodStudent s1 = new StaticMethodStudent("沉默王二", 18);StaticMethodStudent s2 = new StaticMethodStudent("沉默王三", 16);s1.out();s2.out();}
}

change() 方法是静态方法，所以它可以直接方位静态变量 school，把它的值更改为“河南大学”；并且，可以通过类名直接调用 change() 方法。

程序输出结果如下所示：

沉默王二 18 河南大学
沉默王三 16 河南大学

静态方法不能访问非静态变量和调用非静态方法。

“二哥，我想到了一个问题，为什么 main 方法是静态的啊？”没想到，三妹串联知识点的功力还是不错的。

“如果 main 方法不是静态的，就意味着 Java 虚拟机在执行的时候需要先创建一个对象才能调用 main 方法，而 main 方法作为程序员的入口，创建一个额外的对象显得非常多余。”我不假思索地回答令三妹感到非常的钦佩。

03、什么是静态代码块？

用一个 static 关键字，外加一个大括号括起来的代码被称为静态代码块。

静态代码块通常用来初始化一些静态变量；
静态代码先于 main() 方法执行。

/*** @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF*/
public class StaticBlock {static {System.out.println("静态代码块");}public static void main(String[] args) {System.out.println("main 方法");}
}

程序输出结果如下所示：

静态代码块
main 方法

“二哥，既然静态代码块先于 main() 方法执行，那没有 main() 方法的 Java 类能执行成功吗？”三妹的脑回路越来越令我敬佩了。

“Java 1.6 是可以的，但 Java 7 开始就无法执行了。”我胸有成竹地回答到。

/*** @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF*/
public class StaticBlockNoMain {static {System.out.println("静态代码块，没有 main");}
}

在命令行中执行 java StaticBlockNoMain 的时候，会抛出以下错误。

04、ending

“三妹，static 关键字我们就学到这里吧，你还有什么问题吗？”三妹学习 Java 的劲头让我对她未来的编程生涯充满了信心。

“没有了，二哥，你讲的挺棒的，我再去网上找一些资料学习下。”三妹还愿意再去深入地学习，让我很开心。

二哥肝了两天两夜，《程序员不可或缺的软实力》第一版强势来袭，纯手敲，足足 20 万字精华文章，贯穿了我十余年的编程生涯，涉及到了生活和工作中的方方面面，如果你是迷茫的在校大学生，或者刚入职的新人，相信我的个人经历，可以给你带去一些思考，从而树立起正确的人生观和价值观。

那这份 PDF 该怎么获取呢？

链接:https://pan.baidu.com/s/1TA3txLvHxQNJEOJUHSZEqQ 密码:ps7z

如链接失效，请转至备用链接：https://shimo.im/docs/pJQv6qVcHqdYwrxx

最后，真心希望这份 PDF 能够对大家起到实质性的帮助，我也会在后面不断完善这本电子书，敬请期待。