Java基础知识22--static(静态内部类)、final、static final各种用法详解

1 static

1.1 static存在的主要意义

static的主要意义是在于创建独立于具体对象的域变量或者方法。以致于即使没有创建对象，也能使用属性和调用方法！

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。

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。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。

1.2 static的独特之处

(1) 被static修饰的变量或者方法是独立于该类的任何对象，也就是说，这些变量和方法不属于任何一个实例对象，而是被类的实例对象所共享。

(2) 在该类被第一次加载的时候，就会去加载被static修饰的部分，而且只在类第一次使用时加载并进行初始化，注意这是第一次用就要初始化，后面根据需要是可以再次赋值的。

(3) static变量值在类加载的时候分配空间，以后创建类对象的时候不会重新分配。赋值的话，是可以任意赋值的！

(4) 被static修饰的变量或者方法是优先于对象存在的，也就是说当一个类加载完毕之后，即便没有创建对象，也可以去访问。

1.3 static应用场景

因为static是被类的实例对象所共享，因此如果某个成员变量是被所有对象所共享的，那么这个成员变量就应该定义为静态变量。

因此比较常见的static应用场景有：

• 修饰成员变量
• 修饰成员方法
• 静态代码块
• 修饰类【只能修饰内部类也就是静态内部类】
• 静态导包

1.4 静态变量和实例变量

1.4.1 概念

静态变量：
static修饰的成员变量叫做静态变量【也叫做类变量】，静态变量是属于这个类，而不是属于是对象。

实例变量：
没有被static修饰的成员变量叫做实例变量，实例变量是属于这个类的实例对象。

还有一点需要注意的是：static是不允许用来修饰局部变量，不要问我问什么，因为java规定的！

1.4.2 静态变量和实例变量区别

静态变量：
静态变量由于不属于任何实例对象，属于类的，所以在内存中只会有一份，在类的加载过程中，JVM只为静态变量分配一次内存空间。

实例变量：
每次创建对象，都会为每个对象分配成员变量内存空间，实例变量是属于实例对象的，在内存中，创建几次对象，就有几份成员变量。

1.4 static静态方法

static修饰的方法也叫做静态方法。

静态方法，类似于静态变量，静态方法也属于类，不属于实例的。静态方法只能访问类的静态变量，或调用类的静态方法。通常静态方法作为工具方法，被其它类使用，而不需要创建类的实例。

还有一点就是：构造方法不是静态方法！

1.5 静态内部类

定义：用static修饰的内部类，称为静态内部类，完全属于外部类本身，不属于外部类某一个对象。

注意：外部类不可以定义为静态类，Java中静态类只有一种，那就是静态内部类，顶级类不能用static 修饰。

静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别，我们知道非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用，该引用是指向创建它的外围内，但是静态内部类却没有。没有这个引用就意味着：

1、它的创建是不需要依赖外围类的创建。
2、它不能使用任何外围类的非static成员变量和方法。

静态内部类使用案例：

package com.ttbank.flep.core.test;

/**
 * @Author lucky
 * @Date 2022/1/26 9:16
 */
public class Outer {
    //定义一个实例变量和一个静态变量
    private int a=1;
    private static int b=2;
    //定义一个静态方法
    public static void say(){
        System.out.println("这是Outer.say方法");
    }
    //定义一个非静态方法
    public void test(){
        //在外部类中调用内部类的属性和方法
        Outer.Inner.c = 5;            //可以通过静态内部类的全类名来调用静态内部类的静态属性（外部类名.静态内部类名.属性）
        Outer.Inner.go();            //可以通过静态内部类的全类名来调用静态内部类的静态方法（外部类名.静态内部类名.方法）
        //Outer.Inner.walk();        //不能通过类静态内部类的全类名来调用内部类的非静态属性和方法
        Inner inner = new Inner();
        inner.d = 6;
        inner.sing();                    //可以通过创建内部类实例来调用静态内部类的非静态属性和方法
    }

    public void test1(){
        System.out.println("这是Outer的非静态方法test1方法");
    }

    //静态内部类
    public static class Inner{
        //在静态内部类中定义一个静态变量和一个实例变量
        static int c=3;
        int d=4;

        //定义一个匿名代码块
        {}
        //定义一个静态代码块
        static{}

        //定义一个静态方法和一个普通方法
        public static void go(){}
        public void walk(){
            //01 在静态内部类中调用外部类的属性和方法
            int f = b;
            System.out.println("内部类普通方法可以直接调用外部类的静态属性:"+f);
            say();                         //内部类普通方法直接调用外部类的静态方法

            //int e = a;                   //内部类普通方法直接调用外部类的非静态属性出错编译出错
            //test();                      //内部类普通方法直接调用外部类的非静态方法时编译出错
            System.out.println("内部类可以通过创建外部类实例来调用外部类的非静态属性和方法");
            Outer outer = new Outer();
            int e = outer.a;
            System.out.println("内部类可以通过创建外部类实例来调用外部类的非静态属性："+e);
            outer.test1();              //可以通过创建外部类实例来调用外部类的非静态方法
        }

        public void sing(){
            System.out.println("这是Inner类的非静态方法sing");
        }
    }
}

测试类代码：

public class OuterTest {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 要想访问静态内部类的实例成员，需先创建实例对象，才可以调用，因为实例成员是属于实例的， 创建方法：外部类名.内部类名 name = new
         * 外部类名.内部类名()
         * 通过“ 外部类.内部类.属性（方法）” 的方式直接调用静态内部类中的静态属性和方法
         */
        System.out.println("------------------------------------------------------");
        Outer.Inner inner=new Outer.Inner();
        inner.walk();
        System.out.println("通过“ 外部类.内部类.属性（方法）” 的方式直接调用静态内部类中的静态属性:"+inner.d);

        System.out.println("-------------------------------------------------------");
        Outer outer=new Outer();
        outer.test();
    }
}

控制台输出：

------------------------------------------------------
内部类普通方法直接调用外部类的静态属性:2
这是Outer.say方法
内部类可以通过创建外部类实例来调用外部类的非静态属性和方法
内部类可以通过创建外部类实例来调用外部类的非静态属性：1
这是Outer的非静态方法test1方法
通过“ 外部类.内部类.属性（方法）” 的方式直接调用静态内部类中的静态属性:4
-------------------------------------------------------
这是Inner类的非静态方法sing

总结：

1、静态内部类中可以写哪些内容

　　　1）匿名代码块

　　　2）静态代码块

　　　3）静态变量和非静态变量

　　　4）静态方法和非静态方法

注意：不能在静态内部类中写抽象方法

2、外部类如何调用静态内部类中的属性和方法

　　　1）外部类可以通过创建静态内部类实例的方法来调用静态内部类的非静态属性和方法

　　　2）外部类可以直接通过“ 外部类.内部类.属性（方法）” 的方式直接调用静态内部类中的静态属性和方法

3、静态内部类如何调用外部类的属性和方法　

　　　1）静态内部类可以直接调用外部类的静态属性和方法

　　　2）静态内部类可以通过创建外部类实例的方法调用外部类的非静态属性和方法

4、如何创建静态内部类实例

　　　1）在非外部类中：外部类名.内部类名 name = new 外部类名.内部类名();

　　　2）在外部类中：内部类名 name = new 内部类名();

1.6 总结

加载机制：static在类加载时初始化（加载）完成

含义：static意为静态的，但凡被static 修饰说明属于类，不属于类的对象。

可修饰：static 可以修饰 内部类、方法、成员变量、代码块。

不可修饰：static不可修饰外部类、局部变量【static 属于类的，局部变量属于其方法，并不属于类】

注意：static 方法不能兼容this关键字【static代表类层次，this代表当前类的对象】

static主要作用：方便调用没有创建对象的方法/变量。

2 final

2.1 修饰类

final修饰一个类时，表明这个类不能被继承。

final class Father{

}
class Son extends Father{   //编译报错，不能继承final修饰的类

}

2.2 修饰方法

final修饰方法，方法不可以重写，但是可以被子类访问 【前提：方法不是 private 类型】。

class Father{
    public final void speak(){
        System.out.println("father");
    }
}
class Son extends Father{   //编译报错，不能继承final修饰的类
//    public void speak(){
//        System.out.println("son");
//    }
}

2.3 修饰变量

final用得最多的时候就是修饰变量

如果被final修饰的是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。

加载：final可以在编译（类加载）时初始化，也可以在运行时初始化，初始化后不能被改变。

class Father{
    public final int a=1;

    public void method(){
        // final修饰基本数据类型的变量，其数值一旦在初始化之后便不能更改
        a=2;
        // final修饰引用类型的变量，其初始化之后便不能再让其指向另一个对象
        final String str=new String();
        str=new String();
    }
}

2.3.1 final修饰成员变量

成员变量必须在定义时或者构造器中进行初始化赋值。

class Father{
    public int t; //编译成功
    public final int b; //编译失败
    public final int c = 1; //编译成功
}

如果在定义成员变量的时候不初始化行不行呢，答案是可以，前提是在构造方法中将成员变量b进行初始化，代码如下：

class Father{
    public int t;
    public final int b; //编译成功
    public final int c = 1; //编译成功

    public Father() {  //构造方法
        b=2;  //在构造方法中将成员变量b进行初始化
    }
}

2.4 总结

可修饰：类、内部类、方法、成员变量、局部变量、基本类型、引用类型。

含义：final“最终的”的意思，在Java中又有意为常量的意思，也就是被final修饰的只能进行一次初始化！

被final修饰各种所蕴含的特殊意义：

1、 final 修饰基本类型：值不能被修改；

2、final 修饰引用类型：引用不可以被修改也就是说不能指向其他对象，但是该引用的对象内容可以被修改；
3、final 修饰 方法，方法不可以重写，但是可以被子类访问 【前提：方法不是 private 类型】。
4、final 修饰 类，类不可以被继承。

 3.static final

含义：从字面也可以知道，它代表Static与final二者的共同体。

可修饰：依旧是取二者的共同体，所以只能修饰成员变量、方法、内部类，被Static final修饰意义分别如下：

(1)成员变量：属于类的变量且只能赋值一次。

(2)方法：属于类的方法且不可以被重写。

(3)内部类：属于外部类，且不能被继承

参考文献：

https://www.cnblogs.com/yichunguo/p/11788640.html

https://blog.csdn.net/qq_44543508/article/details/102736466