Java中static、this、super、final用法(转http://chytmaths.blog.163.com/blog/static/29482972200610125744333/)

一、static
静态方法
通常，在一个类中定义一个方法为static，那就是说，无需本类的对象即可调用此方法。如下所示：

class Simple{
   static void go(){
        System.out.println("Go...");
    }
}
public class Cal{
  public static void main(String[] args){
     Simple.go();
  }
}

调用一个静态方法就是“类名.方法名”,静态方法的使用很简单如上所示。一般来说，静态方法常常为应用程序中的其它类提供一些实用工具所用，在Java的类库中大量的静态方法正是出于此目的而定义的。
静态变量
静态变量与静态方法类似。所有此类实例共享此静态变量，也就是说在类装载时，只分配一块存储空间，所有此类的对象都可以操控此块存储空间，当然对于final则另当别论了。看下面这段代码： 

class Value{
static int c=0;
static void inc(){
c++;
  }
}
class Count{
  public static void prt(String s){
    System.out.println(s);
  }
  public static void main(String[] args){
    Value v1,v2;
    v1=new Value();
    v2=new Value();
    prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
    v1.inc();
    prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
  }
}

结果如下：
v1.c=0  v2.c=0
v1.c=1  v2.c=1
由此可以证明它们共享一块存储区。static变量有点类似于C中的全局变量的概念。值得探讨的是静态变量的初始化问题。我们修改上面的程序：

class Value{
  static int c=0;
  Value(){
    c=15;
  }
  Value(int i){
    c=i;
  }
  static void inc(){
    c++;
  }
}
class Count{
  public static void prt(String s){
    System.out.println(s);
  }
    Value v=new Value(10);
    static Value v1,v2;
    static{
      prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
      v1=new Value(27);
      prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
      v2=new Value(15);
      prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
    }
  public static void main(String[] args){
    Count ct=new Count();
    prt("ct.c="+ct.v.c);
    prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
    v1.inc();
    prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
    prt("ct.c="+ct.v.c);
  }
}

运行结果如下：
v1.c=0  v2.c=0
v1.c=27  v2.c=27
v1.c=15  v2.c=15
ct.c=10
v1.c=10  v2.c=10
v1.c=11  v2.c=11
ct.c=11
这个程序展示了静态初始化的各种特性。如果你初次接触Java，结果可能令你吃惊。可能会对static后加大括号感到困惑。首先要告诉你的是，static定义的变量会优先于任何其它非static变量，不论其出现的顺序如何。正如在程序中所表现的，虽然v出现在v1和v2的前面，但是结果却是v1和v2的初始化在v的前面。在static{后面跟着一段代码，这是用来进行显式的静态变量初始化，这段代码只会初始化一次，且在类被第一次装载时。如果你能读懂并理解这段代码，会帮助你对static关键字的认识。在涉及到继承的时候，会先初始化父类的static变量，然后是子类的，依次类推。非静态变量不是本文的主题，在此不做详细讨论，请参考Think in Java中的讲解。
静态类
通常一个普通类不允许声明为静态的，只有一个内部类才可以。这时这个声明为静态的内部类可以直接作为一个普通类来使用，而不需实例一个外部类。如下代码所示：

public class StaticCls{
  public static void main(String[] args){
    OuterCls.InnerCls oi=new OuterCls.InnerCls();
  }
}
class OuterCls{
  public static class InnerCls{
    InnerCls(){
      System.out.println("InnerCls");
    }
   }
}

输出结果会如你所料：
InnerCls
和普通类一样。内部类的其它用法请参阅Think in Java中的相关章节，此处不作详解。

通过用static来定义方法或成员，为我们编程提供了某种便利，从某种程度上可以说它类似于C语言中的全局函数和全局变量。但是，并不是说有了这种便利，你便可以随处使用，如果那样的话，你便需要认真考虑一下自己是否在用面向对象的思想编程，自己的程序是否是面向对象的。
好了，现在开始讨论this&super这两个关键字的意义和用法。
在Java中，this通常指当前对象，super则指父类的。当你想要引用当前对象的某种东西，比如当前对象的某个方法，或当前对象的某个成员，你便可以利用this来实现这个目的，当然，this的另一个用途是调用当前对象的另一个构造函数，这些马上就要讨论。如果你想引用父类的某种东西，则非super莫属。由于this与super有如此相似的一些特性和与生俱来的某种关系，所以我们在这一块儿来讨论，希望能帮助你区分和掌握它们两个。
在一般方法中
最普遍的情况就是，在你的方法中的某个形参名与当前对象的某个成员有相同的名字，这时为了不至于混淆，你便需要明确使用this关键字来指明你要使用某个成员，使用方法是“this.成员名”，而不带this的那个便是形参。另外，还可以用“this.方法名”来引用当前对象的某个方法，但这时this就不是必须的了，你可以直接用方法名来访问那个方法，编译器会知道你要调用的是那一个。下面的代码演示了上面的用法：

public class DemoThis{
private String name;
private int age;
DemoThis(String name,int age){
setName(name);
//你可以加上this来调用方法，像这样：this.setName(name);但这并不是必须的
setAge(age);
this.print(); }
public void setName(String name){
this.name=name;//此处必须指明你要引用成员变量
}
public void etAge(int age){
this.age=age;
}
public void print(){
System.out.println("Name="+name+" ge="+age);
//在此行中并不需要用this，因为没有会导致混淆的东西
}
public static void main(String[] args){
DemoThis dt=new DemoThis("Kevin","22");
这段代码很简单，不用解释你也应该能看明白。在构造函数中你看到用this.print(),你完全可以用print()来代替它，两者效果一样。下面我们修改这个程序，来演示super的用法。
class Person{
public int c;
private String name;
private int age;
protected void setName(String name){
this.name=name;
}
protected void setAge(int age){
this.age=age;
}
protected void print(){
System.out.println("Name="+name+" Age="+age);
}
}
public class DemoSuper extends Person{
public void print(){
System.out.println("DemoSuper:");
super.print();
}
public static void main(String[] args){
DemoSuper ds=new DemoSuper();
ds.setName("kevin");
ds.setAge(22);
ds.print();
}
}
在DemoSuper中，重新定义的print方法覆写了父类的print方法，它首先做一些自己的事情，然后调用父类的那个被覆写了的方法。输出结果说明了这一点：
DemoSuper:
Name=kevin Age=22

这样的使用方法是比较常用的。另外如果父类的成员可以被子类访问，那你可以像使用this一样使用它，用“super.父类中的成员名”的方式，但常常你并不是这样来访问父类中的成员名的。
在构造函数中构造函数是一种特殊的方法，在对象初始化的时候自动调用。在构造函数中，this和super也有上面说的种种使用方式，并且它还有特殊的地方，请看下面的例子：

class Person {

    public static void prt(String s) {
        System.out.println(s);
    }

    Person() {
        prt("A Person.");
    }

    Person(String name) {
        prt("A person name is:" + name);

    }
}

public class Chinese extends Person {
    Chinese() {
        super(); // 调用父类构造函数（1）
        prt("A chinese.");// (4)
    }

    Chinese(String name) {
        super(name);// 调用父类具有相同形参的构造函数（2）
        prt("his name is:" + name);
    }

    Chinese(String name, int age) {
        this(name);// 调用当前具有相同形参的构造函数（3）
        prt("his age is:" + age);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Chinese cn = new Chinese();
        cn = new Chinese("kevin");
        cn = new Chinese("kevin", 22);
    }
}

在这段程序中，this和super不再是像以前那样用“.”连接一个方法或成员，而是直接在其后跟
上适当的参数，因此它的意义也就有了变化。super后加参数的是用来调用父类中具有相同形式的
构造函数，如1和2处。this后加参数则调用的是当前具有相同参数的构造函数，如3处。当然，在
Chinese的各个重载构造函数中，this和super在一般方法中的各种用法也仍可使用，比如4处，你
可以将它替换为“this.prt”(因为它继承了父类中的那个方法）或者是“super.prt”（因为它
是父类中的方法且可被子类访问），它照样可以正确运行。但这样似乎就有点画蛇添足的味道
了。

三、final
final在Java中并不常用，然而它却为我们提供了诸如在C语言中定义常量的功能，不仅如此，final还可以让你控制你的成员、方法或者是一个类是否可被覆写或继承等功能，这些特点使final在Java中拥有了一个不可或缺的地位，也是学习Java时必须要知道和掌握的关键字之一。
final成员
当你在类中定义变量时，在其前面加上final关键字，那便是说，这个变量一旦被初始化便不可改变，这里不可改变的意思对基本类型来说是其值不可变，而对于对象变量来说其引用不可再变。其初始化可以在两个地方，一是其定义处，也就是说在final变量定义时直接给其赋值，二是在构造函数中。这两个地方只能选其一，要么在定义时给值，要么在构造函数中给值，不能同时既在定义时给了值，又在构造函数中给另外的值。下面这段代码演示了这一点：

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
public class Bat{
    final PI=3.14;          //在定义时便给址值
    final int i;            //因为要在构造函数中进行初始化，所以此处便不可再给值
    final List list;        //此变量也与上面的一样
    Bat(){
        i=100;
        list=new LinkedList();
    }
    Bat(int ii,List l){
        i=ii;
        list=l;
    }
    public static void main(String[] args){
        Bat b=new Bat();
        b.list.add(new Bat());
        //b.i=25;
        //b.list=new ArrayList();
        System.out.println("I="+b.i+" List Type:"+b.list.getClass());
        b=new Bat(23,new ArrayList());
        b.list.add(new Bat());
        System.out.println("I="+b.i+" List Type:"+b.list.getClass());
    }
}

此程序很简单的演示了final的常规用法。在这里使用在构造函数中进行初始化的方法，这使你有了一点灵活性。如Bat的两个重载构造函数所示，第一个缺省构造函数会为你提供默认的值，重载的那个构造函数会根据你所提供的值或类型为final变量初始化。然而有时你并不需要这种灵活性，你只需要在定义时便给定其值并永不变化，这时就不要再用这种方法。在main方法中有两行语句注释掉了，如果你去掉注释，程序便无法通过编译，这便是说，不论是i的值或是list的类型，一旦初始化，确实无法再更改。然而b可以通过重新初始化来指定i的值或list的类型，输出结果中显示了这一点：
I=100 List Type:class java.util.LinkedList
I=23 List Type:class java.util.ArrayList
还有一种用法是定义方法中的参数为final，对于基本类型的变量，这样做并没有什么实际意义，因为基本类型的变量在调用方法时是传值的，也就是说你可以在方法中更改这个参数变量而不会影响到调用语句，然而对于对象变量，却显得很实用，因为对象变量在传递时是传递其引用，这样你在方法中对对象变量的修改也会影响到调用语句中的对象变量，当你在方法中不需要改变作为参数的对象变量时，明确使用final进行声明，会防止你无意的修改而影响到调用方法。
另外方法中的内部类在用到方法中的参变量时，此参变也必须声明为final才可使用，如下代码所示：

public class INClass{
   void innerClass(final String str){
        class IClass{
            IClass(){
                System.out.println(str);
            }
        }
        IClass ic=new IClass();
    }
  public static void main(String[] args){
      INClass inc=new INClass();
      inc.innerClass("Hello");
  }
}

final方法
将方法声明为final，那就说明你已经知道这个方法提供的功能已经满足你要求，不需要进行扩展，并且也不允许任何从此类继承的类来覆写这个方法，但是继承仍然可以继承这个方法，也就是说可以直接使用。另外有一种被称为inline的机制，它会使你在调用final方法时，直接将方法主体插入到调用处，而不是进行例行的方法调用，例如保存断点，压栈等，这样可能会使你的程序效率有所提高，然而当你的方法主体非常庞大时，或你在多处调用此方法，那么你的调用主体代码便会迅速膨胀，可能反而会影响效率，所以你要慎用final进行方法定义。
final类
当你将final用于类身上时，你就需要仔细考虑，因为一个final类是无法被任何人继承的，那也就意味着此类在一个继承树中是一个叶子类，并且此类的设计已被认为很完美而不需要进行修改或扩展。对于final类中的成员，你可以定义其为final，也可以不是final。而对于方法，由于所属类为final的关系，自然也就成了final型的。你也可以明确的给final类中的方法加上一个final，但这显然没有意义。
下面的程序演示了final方法和final类的用法：

final class final{
      final String str="final Data";
      public String str1="non final data";
      final public void print(){
           System.out.println("final method.");
      }
      public void what(){
             System.out.println(str+"\n"+str1);
     }
}
public class FinalDemo{//extends final无法继承
        public static void main(String[] args){
              final f=new final();
               f.what();
               f.print();
    }
}

从程序中可以看出，final类与普通类的使用几乎没有差别，只是它失去了被继承的特性。final方法与非final方法的区别也很难从程序行看出，只是记住慎用。
final在设计模式中的应用
在设计模式中有一种模式叫做不变模式，在Java中通过final关键字可以很容易的实现这个模式，在讲解final成员时用到的程序Bat.java就是一个不变模式的例子。如果你对此感兴趣，可以参考阎宏博士编写的《Java与模式》一书中的讲解。
到此为止，this,static,supert和final的使用已经说完了，如果你对这四个关键字已经能够大致说出它们的区别与用法，那便说明你基本已经掌握。然而，世界上的任何东西都不是完美无缺的，Java提供这四个关键字，给程序员的编程带来了很大的便利，但并不是说要让你到处使用，一旦达到滥用的程序，便适得其反，所以在使用时请一定要认真考虑。

1、如果一个数据既是static又是final，那么它会拥有一块无法改变的存储空间。

2、final data: 当final用于基本数据类型时，final让其值(value)保持不变，但是当用于object reference时，final仅让reference保持不变。也就是说当reference一旦被初始化用于代表某个对象时，便再也不能改变指向另一个对象，但对象本身的内容确实可以改变的。final对array的作用和对reference的作用一样。参考以下例子：

public class Test1{
    private final int li_int=12;
    private final InClass inClass1=new InClass(5);
    private final InClass inClass2=new InClass(8);
    public void modifiedFinal(int a){
    //下面语句出现编译错误，不能修改final基本类型的值
    //li_int = a;
    //下面语句出现编译错误，不能将已经初始化的final变量指向另一个对象
    //inClass1=inClass2;
    //下面语句成功，虽然引用不能改变但final变量引用的对象本身内容是可以改变的
    inClass1.mod(a);
}
class InClass{
  int li_a=0;
  public InClass(int a){
   li_a=a;
  }
  public int mod(int b){
   li_a=b;
   return li_a;
  }
}
public static void main(String args[]){
  Test1 test1=new Test1();
  test1.modifiedFinal(100);
  System.out.println(test1.inClass1.li_a);
}
}

3、blank finals：java允许将数据成员声明为final，却不赋初值。但是，blank finals必须在使用之前初始化，且必须在构造函数中初始化。请参考以下例子：

public class Test2{
//final变量一开始允许不赋值
private final int li_int;
public Test2(int a){
  //下面语句编译通过，对定义为空的final变量的赋值必须在构造方法中进行，而且必须要赋值，不赋值也报错
  li_int = a;
}
public int mod(int a){
  //下面语句编译出错，对定义为空的final变量的赋值必须在构造方法中进行
  //li_int = a;
  return li_int;
}
}

4、final arguments: 声明arguments为final，可以保证该argument不能再被指向它处，当argment是基本数据类型时，就意味着值不能改变。参考以下例子：

public class Test3{
private  int li_int=12;
private  InClass inClass1=new InClass(5);
private  InClass inClass2=new InClass(8);
public void modifiedFinal(final int a,final InClass in){
  //下面语句出现编译错误，不能修改final基本类型的值
  //a = 15;
  //下面语句出现编译错误，不能将已经初始化的final变量指向另一个对象
  //in=inClass2;
  //下面语句成功，虽然引用不能改变但final变量引用的对象本身内容是可以改变的
  in.mod(a);
}
class InClass{
  int li_a=0;
  public InClass(int a){
   li_a=a;
  }
  public int mod(int b){
   li_a=b;
   return li_a;
  }
}
public static void main(String args[]){
  int a=100;
  //内部类初始化
  Test3 test3=new Test3();
  Test3.InClass in=test3.new InClass(30);
  System.out.println(in.li_a);
  test3.modifiedFinal(a,in);
  System.out.println(in.li_a);
}
}

5、final methods: 可以锁住该method，不让继承类改变其意义（不允许子类覆写）；允许编译器对此method作为inline method调用。参考以下例子：

public class Test4{
private final int li_int=0;
public final int pub_fi_mod(){
  return li_int;
}
protected final int pro_fi_mod(){
  return li_int;
}
private final int pri_fi_mod(){
  return  li_int;
}
private int pri_mod(){
  return li_int;
}
}

public class Test5 extends Test4{
private int li_i=100;
//下面的方法编译出错，不能覆盖final方法，只针对public和protected，子类中方法与父类中private的方法名相同不是覆盖，与父类中同方法名的方法没有任何关系（除了名字相同）。
/*
public int pub_fi_mod(){
  return li_i;
}
protected int pro_fi_mod(){
  return li_i;
}*/
private final int pri_fi_mod(){
  return  li_i;
}
private int pri_mod(){
  return li_i;
}
public static void main(String args[]){
  System.out.println(new Test5().pri_mod());
}
}

6、fianl(method) vs private(method): class所有的private methods自然而然都是final，private methods仅仅是隐藏class中的某段程序代码而已，不能被overrid，即使子类中恰好有同名的method，也不会产生什么效果;其中两者的区别是在子类中可以出现与private方法有相同签名的方法，而public或protected的final方法不能被重写，但允许方法名相同但参数列表不同的重构方法出现。借用以上例子，将Test5修改后编译通过：

public class Test5 extends Test4{
private int li_i=100;
//下面的方法编译出错，不能覆盖final方法
/*
public int pub_fi_mod(){
  return li_i;
}
protected int pro_fi_mod(){
  return li_i;
}
*/
//但允许参数列表不同的重构方法出现
public int pub_fi_mod(int a){
  return li_i;
}
protected int pro_fi_mod(int a){
  return li_i;
}
private final int pri_fi_mod(){
  return  li_i;
}
private int pri_mod(){
  return li_i;
}
public static void main(String args[]){
  System.out.println(new Test5().pri_mod());
}
}

7、final classes: 当把一个class声明为final时，也就决定了此class将不能被继承（比如String类，此类为final类，具体可以参见其实现java.lang.String）。final classes的methods可以是final，也可以是非final的；其中的数据成员可以是final的也可以不是，他们将服从final data的原则。参考以下例子：

public final class Test6{
private final int li_int=0;
public int li_a=123;
public final int mod(){
  return li_int;
}
public int pri_mod(){
  return li_a;
}
public static void main(String args[]){
  System.out.println(new Test6().pri_mod());
}
}

//Test6是final类，所以Test7不能继承
public class Test7 extends Test6{
private int li_int=0;
}

PS：从以上可以看出，final是将一个对象的地址不变，对基本类型的值保持不变（因为基本类型变量指向的物理地址存放value而对象变量指向的物理地址存放对象内容的地址）。

PS：以前读书时老师说java中final定义常量，只说对了一半，对基本类型是对的，对String也是对的，因为String虽然是对象，但不会出现String变量地址不变而其内容发生改变的情况（String是一个整体不能只改变其中的一个字符），所以也是对的，但对其他的对象只能保持其引用地址不变不能保证其内容不变，所以是错的。

再补充一些内容：

1、对final属性在声明时就赋值，而且赋的值是常量的话，那编译器会将所有用到此属性的地方都替换成常量，这个请参考下面的代码：

package com.xx.dryr.test1;

import java.lang.reflect.Field;

public class Test1Class1{

public final int x = 100;

public int f(Test1Class1 t1c11,Test1Class1 t1c12) throws Exception{

int i = t1c11.x;

System.out.println("i's value is "+i);

changeX(t1c11);

int j = t1c12.x;

System.out.println("j's value is "+j);

return j - i;

}

public static void changeX(Test1Class1 t1c1) throws Exception{

Class clazz = t1c1.getClass();

Field fieldX = clazz.getDeclaredField("x");

fieldX.setAccessible(true);

fieldX.setInt(t1c1, 300);

System.out.println("fieldX's vlaue is "+fieldX.getInt(t1c1));

}

public int test() throws Exception{

return f(this,this);

}

public static void main(String[] args) throws Exception{

Test1Class1 t1c1 = new Test1Class1();

System.out.println(t1c1.test());

}

}

运行结果是：

i's value is 100

fieldX's vlaue is 300

j's value is 100

0

虽然在changeX方法中，已经将x的值修改为300，但因为编译时所有使用到x的地方都使用100替换了，所以在运行时再怎么修改x的值都不会对使用到x的地方产生影响。

2、否则，对不是在编译时确定final属性值的情况下，final属性的值是可以改变的。请参考如下代码，对上面的代码稍微做了修改，让final属性x在构造方法中初始化：

package com.xx.dryr.test1;

import java.lang.reflect.Field;

public class Test1Class1{

public final int x ;

public Test1Class1(){

x = 100;

}

public int f(Test1Class1 t1c11,Test1Class1 t1c12) throws Exception{

int i = t1c11.x;

System.out.println("i's value is "+i);

changeX(t1c11);

int j = t1c12.x;

System.out.println("j's value is "+j);

return j - i;

}

public static void changeX(Test1Class1 t1c1) throws Exception{

Class clazz = t1c1.getClass();

Field fieldX = clazz.getDeclaredField("x");

fieldX.setAccessible(true);

fieldX.setInt(t1c1, 300);

System.out.println("fieldX's vlaue is "+fieldX.getInt(t1c1));

}

public int test() throws Exception{

return f(this,this);

}

public static void main(String[] args) throws Exception{

Test1Class1 t1c1 = new Test1Class1();

System.out.println(t1c1.test());

}

}

运行结果是：

i's value is 100

fieldX's vlaue is 300

j's value is 300

200

从上面的例子中可见，final属性的值还是可以被改变的，但只有在特殊情况下（没有在编译时被替换），使用特殊的方式（像反射这样的方式），final属性的值才可以被改变。所以说一般情况下说final属性的值是不允许被修改的还是可以说的，但必须得知道这些例外情况的。