Java 关键字—— static 与 final

static表示“全局”或者“静态”的意思，用来修饰成员变量和成员方法，也可以形成静态static代码块，但是Java语言中没有全局变量的概念。

被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的所有实例共享。只要这个类被加载，Java虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。因此，static对象可以在它的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。

用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法，当声明它类的对象时，不生成static变量的副本，而是类的所有实例共享同一个static变量。

static变量前可以有private修饰，表示这个变量可以在类的静态代码块中，或者类的其他静态成员方法中使用（当然也可以在非静态成员方法中使用），但是不能在其他类中通过类名来直接引用，这一点很重要。实际上你需要搞明白，private是访问权限限定，static表示不要实例化就可以使用，这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。

static修饰的成员变量和成员方法习惯上称为静态变量和静态方法，可以直接通过类名来访问，访问语法为：

类名.静态方法名(参数列表...)

类名.静态变量名

用static修饰的代码块表示静态代码块，当Java虚拟机（JVM）加载类时，就会执行该代码块。

在《Java编程思想》P86页有这样一段话：

“static方法就是没有this的方法。在static方法内部不能调用非静态方法，反过来是可以的。而且可以在没有创建任何对象的前提下，仅仅通过类本身来调用static方法。这实际上正是static方法的主要用途。”

　　这段话虽然只是说明了static方法的特殊之处，但是可以看出static关键字的基本作用，简而言之，一句话来描述就是：

方便在没有创建对象的情况下来进行调用（方法/变量）。

很显然，被static关键字修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。

static可以用来修饰类的成员方法、类的成员变量，另外可以编写static代码块来优化程序性能。

一、static关键字的用途

1、static变量

按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量或类变量；另一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。两者的区别是：

对于静态变量在内存中只有一次拷贝（节省内存），JVM只为静态分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（方便），当然也可以通过对象来访问（但是这是不推荐的）。

对于实例变量，没创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响（灵活）。

2、static方法

static方法一般称作静态方法，由于静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问，因此对于静态方法来说，是没有this的，因为它不依附于任何对象，既然都没有对象，就谈不上this了。并且由于这个特性，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，因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。

但是要注意的是，虽然在静态方法中不能访问非静态成员方法和非静态成员变量，但是在非静态成员方法中是可以访问静态成员方法/变量的。举个简单的例子：

在上面的代码中，由于print2方法是独立于对象存在的，可以直接用过类名调用。假如说可以在静态方法中访问非静态方法/变量的话，那么如果在main方法中有下面一条

MyObject.print2();

　　此时对象都没有，str2根本就不存在，所以就会产生矛盾了。同样对于方法也是一样，由于你无法预知在print1方法中是否访问了非静态成员变量，所以也禁止在静态成员方法中访问非静态成员方法。

而对于非静态成员方法，它访问静态成员方法/变量显然是毫无限制的。

因此，如果说想在不创建对象的情况下调用某个方法，就可以将这个方法设置为static。我们最常见的static方法就是main方法，至于为什么main方法必须是static的，现在就很清楚了。因为程序在执行main方法的时候没有创建任何对象，因此只有通过类名来访问。

另外记住，即使没有显示地声明为static，类的构造器实际上也是静态方法。

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。

为什么说static块可以用来优化程序性能，是因为它的特性:只会在类加载的时候执行一次。下面看个例子:

[java] view plaincopy

class Person{
private Date birthDate;
public Person(Date birthDate) {
this.birthDate = birthDate;
}
boolean isBornBoomer() {
Date startDate = Date.valueOf("1946");
Date endDate = Date.valueOf("1964");
return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
}
}

isBornBoomer是用来这个人是否是1946-1964年出生的，而每次isBornBoomer被调用的时候，都会生成startDate和birthDate两个对象，造成了空间浪费，如果改成这样效率会更好：

[java] view plaincopy

class Person{
private Date birthDate;
private static Date startDate,endDate;
static{
startDate = Date.valueOf("1946");
endDate = Date.valueOf("1964");
}
public Person(Date birthDate) {
this.birthDate = birthDate;
}
boolean isBornBoomer() {
return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
}
}

因此，很多时候会将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行。

二、static关键字的误区

1、static关键字会改变类中成员的访问权限吗？

有些初学的朋友会将java中的static与C/C++中的static关键字的功能混淆了。在这里只需要记住一点：与C/C++中的static不同，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。看下面的例子就明白了：

提示错误"Person.age 不可视"，这说明static关键字并不会改变变量和方法的访问权限。

2、能通过this访问静态成员变量吗？

虽然对于静态方法来说没有this，那么在非静态方法中能够通过this访问静态成员变量吗？先看下面的一个例子，这段代码输出的结果是什么？

[java] view plaincopy

public class Main {　　
static int value = 33;
public static void main(String[] args) throws Exception{
new Main().printValue();
}
private void printValue(){
int value = 3;
System.out.println(this.value);
}
}

这里面主要考察队this和static的理解。this代表什么？this代表当前对象，那么通过new Main()来调用printValue的话，当前对象就是通过new Main()生成的对象。而 static变量是被对象所享有的，因此在printValue中的this.value的值毫无疑问是33。在printValue方法内部的value是局部变量，根本不可能与this关联，所以输出结果是33。在这里永远要记住一点：静态成员变量虽然独立于对象，但是不代表不可以通过对象去访问，所有的静态方法和静态变量都可以通过对象访问（只要访问权限足够）。

3、static能作用于局部变量么？

在C/C++中static是可以作用域局部变量的，但是在Java中切记：static是不允许用来修饰局部变量。不要问为什么，这是Java语法的规定。

三、final 关键字的使用

根据程序上下文环境，Java关键字final有“这是无法改变的”或者“终态的”含义，它可以修饰非抽象类、非抽象类成员方法和变量。你可能出于两种理解而需要阻止改变：设计或效率。

final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。
final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。
final不能用于修饰构造方法。

注意：父类的private成员方法是不能被子类方法覆盖的，因此private类型的方法默认是final类型的。

1、final类

final类不能被继承，因此final类的成员方法没有机会被覆盖，默认都是final的。在设计类时候，如果这个类不需要有子类，类的实现细节不允许改变，并且确信这个类不会载被扩展，那么就设计为final类。

2、final方法

如果一个类不允许其子类覆盖某个方法，则可以把这个方法声明为final方法。

使用final方法的原因有二：

第一、把方法锁定，防止任何继承类修改它的意义和实现。
第二、高效。编译器在遇到调用final方法时候会转入内嵌机制，大大提高执行效率。

例如：

[java] view plaincopy

public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成方法存根
}
public void f1() {
System.out.println("f1");
}
//无法被子类覆盖的方法
public final void f2() {
System.out.println("f2");
}
public void f3() {
System.out.println("f3");
}
private void f4() {
System.out.println("f4");
}
}
public class Test2 extends Test1 {
public void f1(){
System.out.println("Test1父类方法f1被覆盖!");
}
public static void main(String[] args) {
Test2 t=new Test2();
t.f1();
t.f2(); //调用从父类继承过来的final方法
t.f3(); //调用从父类继承过来的方法
//t.f4(); //调用失败，无法从父类继承获得
}
}

3、final变量（常量）

用final修饰的成员变量表示常量，值一旦给定就无法改变！

final修饰的变量有三种：静态变量、实例变量和局部变量，分别表示三种类型的常量。

从下面的例子中可以看出，一旦给final变量初值后，值就不能再改变了。

另外，final变量定义的时候，可以先声明，而不给初值，这中变量也称为final空白，无论什么情况，编译器都确保空白final在使用之前必须被初始化。但是，final空白在final关键字final的使用上提供了更大的灵活性，为此，一个类中的final数据成员就可以实现依对象而有所不同，却有保持其恒定不变的特征。

[java] view plaincopy

public class Test3 {
private final String S = "final实例变量S";
private final int A = 100;
public final int B = 90;
public static final int C = 80;
private static final int D = 70;
public final int E; //final空白,必须在初始化对象的时候赋初值
public Test3(int x) {
E = x;
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Test3 t = new Test3(2);
//t.A=101; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变
//t.B=91; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变
//t.C=81; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变
//t.D=71; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变
System.out.println(t.A);
System.out.println(t.B);
System.out.println(t.C); //不推荐用对象方式访问静态字段
System.out.println(t.D); //不推荐用对象方式访问静态字段
System.out.println(Test3.C);
System.out.println(Test3.D);
//System.out.println(Test3.E); //出错,因为E为final空白,依据不同对象值有所不同.
System.out.println(t.E);
Test3 t1 = new Test3(3);
System.out.println(t1.E); //final空白变量E依据对象的不同而不同
}
private void test() {
System.out.println(new Test3(1).A);
System.out.println(Test3.C);
System.out.println(Test3.D);
}
public void test2() {
final int a; //final空白,在需要的时候才赋值
final int b = 4; //局部常量--final用于局部变量的情形
final int c; //final空白,一直没有给赋值.
a = 3;
//a=4; 出错,已经给赋过值了.
//b=2; 出错,已经给赋过值了.
}
}

4、final参数

当函数参数为final类型时，你可以读取使用该参数，但是无法改变该参数的值。

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public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
new Test4().f1(2);
}
public void f1(final int i) {
//i++; //i是final类型的,值不允许改变的.
System.out.print(i);
}
}

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