类与对象的语法细则之静态成员

类的静态成员 

-全局变量、外部函数 关键字static

– 纳入到类中管理：静态成员

例3-12 对钟表类Clock进行对象计数的伪代码（模拟C/C++语言）

int totalClock = 0; // 模拟C++语言：定义一个全局变量，记录所创建的Clock对象个数
void plusObj( ) { totalClock ++; } // 模拟C/C++语言：定义一个外部函数，将计数加1

public class Clock { // 钟表类Clock
    private int hour, minute, second; // 字段成员
    public void set( ) { …… } // 不带参数的设置时间方法set（代码省略）
    public void set(int h, int m, int s) { …… } // 带参数的设置时间方法set（代码省略）
    public void show( ) { …… } // 显示时间方法show（代码省略）
    public Clock( ) // 定义一个构造方法
    { ……; plusObj( ); } // 希望通过构造方法为钟表对象增加计数功能
}

– Java语言不允许在类外定义全局变量或函数 则：

例3-13 通过静态成员实现对钟表类Clock进行对象计数的Java示意代码（Clock.java）（定义静态变量和静态方法）

public class Clock { // 定义钟表类Clock
    public static int totalClock = 0; // 在定义的Clock内定义一个静态对象 字段，记录已创建的Clock对象个数

    private static void plusObj() {totalClock++;} // 在定义的Clock内定义一个静态方法，将计数加1
    private int hour, minute, second; // 字段成员
public void set( ) { …… } // 不带参数的设置时间方法set（代码省略）
public void set(int h, int m, int s) { …… } // 带参数的设置时间方法set（代码省略）
public void show( ) { …… } // 显示时间方法show（代码省略）
public Clock( ) // 定义一个构造方法
{ ……; plusObj( ); } // 通过构造方法为钟表对象增加计数功能
}

public class ClockTest { // 测试类
    public static void main(String[] args) { // 主方法Clock 
        c1 = new Clock( ); // 创建第一个对象
        c1 Clock c2 = new Clock( ); // 创建第二个对象c2
        System.out.println(Clock.totalClock); // 通过类名访问静态成员totalClock 
        System.out.println( c1 . totalClock );// 或通过任一对象引用（c1或c2）访问静态成员
　　　　　　System.out.println( c2 . totalClock );
    }
}

– 静态字段的内存分配

静态字段单独分配内存，并且只在加载类代码时分配一次

Clock c1 = new Clock( );//在创建对象C1时，就加载类Clock定义代码 并为静态字段totalClock创造内存单元

Clock c2 = new Clock( );

c1. totalClock、c2. totalClock 任何对象都可以像访问普通字段一样访问静态字段

Clock . totalClock 静态字段是被奔了所有字段公用的成员：类字段；可以通过类名直接方位类字段

如 hour minute都是实例字段，因为只有使用运算符new创建的对象实例才会包含普通字段

– 静态字段的语法细则

• 关键字static：在类中定义静态字段需使用关键字static进行限定，通常放在访问权限之后，数据类型之前。定义静态字段时可以初始化

• 在本类访问静态字段：在本类的方法成员中访问静态字段，直接使用字段名访问，访问时不受权限约，因为它是类的成员。这一点与访问普通字段是一样的

• 不能通过this访问静态字段：静态字段是类字段，没有包含在对象中，因此不能使用关键字this访问静态字段。这一点与访问普通字段是不一样的。注：this是指向当前对象的引用变量

• 在类外访问静态字段：在类外其他方法（例如主方法）中访问静态字段需以“类名.静态字段名”的形式访问，或通过任何一个该类对象引用以“对象引用名.静态字段名”的形式访问。类外访问静态字段受权限约束。

• 在类外访问静态字段时可以不创建对象，直接通过类名访问

Clock. totalClock 访问totalClock字段

– 静态方法的语法细则

• 关键字static：在类中定义静态方法需使用关键字static进行限定，通常放在访问权限之后，返回值类型之前

• 在本类调用静态方法：本类中的所有方法成员都可以调用静态方法。调用时直接使用方法名，并且不受访问权限约束。这一点与调用普通方法是一样的

• 在类外调用静态方法：与静态字段一样，静态方法是一种类方法，与对象实例无关。对应地，非静态的普通方法只能在创建对象实例之后才能调用，因此被称为实例方法。在类外其他方法（例如主方法）中调用静态方法，需要以“类名.静态方法名( )”的形式调用，或通过任何一个该类对象引用以“对象引用名.静态方法名( )”的形式调用。类外调用受访问权限约束。在类外调用静态方法时可不创建对象，直接通过类名调用

Clock.plusObj() 调用plusObj这个静态方法

• 静态方法访问本类其他成员：静态方法只能访问本类中的静态字段，不能访问实例字段，因为静态方法可以在没有创建任何对象的情况下直接调用，而实例字段必须在对象创建之后才会分配内存空间，因而不能访问。静态方法只能调用本类中的其他静态方法，不能调用实例方法，因为实例方法可能会间接访问实例字段

– 静态成员的应用

• 以类的形式管理全局变量或外部函数

• 将具有相同属性值的字段提炼出来，定义成静态字段，这样可以让所有对象共用同一个静态字段，从而减少内存占用。

• 将专门处理静态字段的方法定义成静态方法

例3-14 一个使用数学类Math中静态成员的演示程序

public class MathTest { // 测试类：测试Java语言中数学类Math的静态成员
    public static void main(String[] args) { // 主方法
        System.out.println("random()= " + Math.random()); // 随机数函数（静态方法）
        System.out.println("random()= " + Math.random());
        System.out.println("sqrt(36)= " + Math.sqrt(36)); // 求平方根函数（静态方法）
        System.out.println("sin(30)= " + Math.sin(30 * Math.PI / 180)); // 正弦函数（静态方法）
    }
}