【JAVA学习笔记】35

【JAVA学习笔记】35 - 类变量

news2024/10/6 2:57:32

项目代码

https://github.com/yinhai1114/Java_Learning_Code/tree/main/IDEA_Chapter10/src/com/yinhai/static_

一、类变量的引出

有一群小孩在玩堆雪人，不时有新的小孩加入，请问如何直到现在共有多少人在玩，编写程序解决

package com.yinhai.static_;

public class ChilGame {
    public static void main(String[] args) {
        Child child0 = new Child("xiaohuang");
        Child child1 = new Child("xiaowang");
        Child child2 = new Child("xiaoming");
        Child child3 = new Child("xiaobai");
        Child child4 = new Child("xiaoqing");
        int count = 0;
        child0.joinGame();
        count++;
        child1.joinGame();
        count++;
        child2.joinGame();
        count++;
        child3.joinGame();
        count++;
        child4.joinGame();
        count++;
        System.out.println("现在有" + count + "个小孩加入了游戏");
    }
}
class Child{
    private String name;
    public Child(String name){
        this.name = name;
    }
    public void joinGame(){
        System.out.println(name + "加入了游戏");

    }
}

旧方法的问题

1.count是一个独立于我们child对象的一个变量

2.以后访问count很麻烦

所以我们引出 类变量 / 静态变量

二、类变量快速入门

如果设计一个int count表示总人数，在创建一个小孩的时候就把count+1，并且count是所有对象共享的就可以了，所以现在使用类变量来解决上面的问题

public class ChilGame {
    public static void main(String[] args) {
        Child child0 = new Child("xiaohuang");
        Child child1 = new Child("xiaowang");
        Child child2 = new Child("xiaoming");
        Child child3 = new Child("xiaobai");
        Child child4 = new Child("xiaoqing");
        int count = 0;
        child0.joinGame();
        child0.count++;
        child1.joinGame();
        child1.count++;
        child2.joinGame();
        child2.count++;
        child3.joinGame();
        child3.count++;
        child4.joinGame();
        child4.count++;
        System.out.println("现在有" + Child.count + "个小孩加入了游戏");
        System.out.println(child0.count);
        System.out.println(child1.count);
        System.out.println(child2.count);

        //即这个变量可以用类Child访问，Child.count，也可以被所有的对象调用
        //child0.count child1.count等等
    }
}
class Child {
    private String name;
    //定义一个变量 count 是一个类变量（静态变量） static 静态
    public static int count = 0;//该对象会被所有的对象共享

    public Child(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void joinGame() {
        System.out.println(name + "加入了游戏");

    }
}

三、类变量的内存布局

显而易见的，所有的对象的类变量的引用，都是指向类变量，如图

但这个类变量如何存放要看jdk的版本，在jdk7 及以前都是在方法区内有一个静态域，在jdk8当类加载的时候就会在堆里创建一个原型对象，所有的对象创建都会参照这个对象，count就存放在这个class类的最后

无论如何1）static变量是所有对象共享的（指在一个类内）

2)static类变量在类加载的时候就生成了

四、类变量的基本介绍

1.什么是类变量

类变量也叫静态变量/静态属性，是该类的所有对象共享的变量，任何一个该类的对象去访问它时,取到的都是相同的值,同样任何一个该类的对象去修改它时修改的也是同一一个变量。这个从前面的图也可看出来。

2.如何定义类变量

访问修饰符 static 数据类型变量名；

static 访问修饰符数据类型变量名；

3.如何访问类变量

类名.类变量名或者对象名.类变量名（静态变量的访问修饰符的访问权限和范围和普通属性是一样的）

推荐使用：类名.类变量名

package com.yinhai.static_;

public class ViseStatic {
    public static void main(String[] args) {
        //类名.类变量名
        System.out.println(A.name);
        A a = new A();
        System.out.println("a.name=" + a.name);
        
    }
}
class A{
    public static String name = "name yinhai";
}

五、类变量注意事项和细节讨论

1.什么时候需要用类变量

当我们需要让某个类的所有对象都共享一个变量时，就可以考虑使用类变量（静态变量）；比如：定义学生类，统计所有学生交了多少钱 Student（name，static fee）

2.类变量与实例变量（普通属性）的区别

类变量是该类的所有对象共享的，而实例变量是每个对象独享的。

3.加上static称为类变量或者静态变量，否则称为实例变量/普通变量/非静态变量

4.类变量可以通过类名.类变量名或者对象名.类变量名来访问，java设计者推荐使用类名.类变量名方式访问（注意必须满足访问权限和范围）

5.实例变量不能通过类名.变量名方式访问

6.类变量是在类加载时就初始化了，及使没有创建对象也能使用类名.变量名访问

7.类变量的声明周期是随着类的加载开始的，随着类的死亡而消失

六、类方法的基本介绍

类方法也叫静态方法

类方法的形式

访问修饰符 static 数据返回类型方法名（）{

}

static 访问修饰符数据返回类型方法名（）{

}

类方法的调用

使用方法：类名.类方法名或者对象名.类方法名

类方法的案例

package com.yinhai.static_;

public class StaticMethod {
    //统计学生的学费
    public static void main(String[] args) {
        Stu stu = new Stu("xiaowang");
        stu.payFee(1000);
        Stu stu1 = new Stu("xiaochen");
        stu1.payFee(2000);
        stu1.showFee();
    }
}
class Stu{
    private String name;
    private static double fee = 0;

    public Stu(String name) {
        this.name = name;
    }
    //1.当方法使用了static修饰后，该方法就是静态方法
    //2.静态方法就可以访问静态属性
    public static void payFee(double fee){
        Stu.fee += fee;
    }
    public static void showFee(){
        System.out.println("总学费有:" + Stu.fee);
    }
}

类方法经典的使用场景

当方法中不涉及到任何和对象相关的成员，则可以将方法设计成静态方法，提高开发效率

如Util包内的Math 和 Arrays类等即工具类的方法可以设置成静态方法

在实际开发中往往会将一些通用方法设计成静态方法，这样不需要创建的时候就可以直接调用

比如打印一维数组等

public class StaticMethod {
    //统计学生的学费
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyTools.calSum(10 ,20));    
    }
}

class MyTools {
    //求出两个数的和
    public static double calSum(double n1, double n2 {
        return n1 + n2;
    }
}

七、类方法使用注意事项和细节讨论

0) 静态方法不能被重写但是可以被子类继承

1）类方法和普通方法都是随着类的加载而加载，将结构细储存在方法区

类方法中无this的参数

普通方法隐含着this的参数

2）类方法可以通过类名调用，也可以通过对象名调用

3）普通方法和对象有关，需要对象名来调用

4）类方法中不允许使用和对象有关的关键字比如 this和super 普通方法可以

5）类方法（静态方法）中只能访问静态变量或静态方法

6）普通成员方法，既可以访问成员变量，也可以访问静态变量。

class A{
    public static String name = "name yinhai";
    private int n1 = 100;
    private static int n2 = 200;
    public void say(){

    }
    public void ok(){
        System.out.println(n1);
        System.out.println(n2);
        say();
        hello();
    }
    public static void hello(){
        System.out.println(n2);
        System.out.println(A.n2);

    }
}

八、类变量和类方法课堂练习

1.

public class Test {
    static int count = 9;

    public void count() {
        System.out.println(" count=" + (count++));
    }

    public static void main(String args[]) {
        new Test().count();
        new Test().count();
        System.out.println(Test.count);
    }
}

2.

public class TestPerson {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(" Number of total is "+ Person.getTotalPerson());//静态方法可以直接调用
        Person p1 = new Person();
        System.out.println("Number of total is "+ Person.getTotalPerson());
    }
}

class Person{
    private int id;
    private static int total = 0;
    public static int getTotalPerson(){
        //id++;//静态方法只能调用静态属性 错误
        return total;
    }
    public Person(){//无参构造器 构造器本质是成员方法 可以调用成员变量或类变量
        total++;
        id = total;
    }
}

3.

public class TestPerson {
    public static void main(String[] args) {
        Person.setTotalPerson(3);
        new Person();
    }
}

class Person{
    private int id;
    private static int total = 0;
    public static void setTotalPerson(int total){
        // this.total = total; 类方法中不能带有this语句
        Person.total = total;
    }
    public Person(){//无参构造器 构造器本质是成员方法 可以调用成员变量或类变量
        total++;
        id = total;
    }
}