Java 《static关键字与工具类》

static关键字

作用主要包括：

定义类变量（静态变量）以实现共享数据。
定义静态方法，便于通过类名直接调用。
使用静态代码块来在类加载时进行初始化操作。
定义静态内部类，用于逻辑关联但独立于外部类实例的场景。
通过静态导入简化代码中的类静态成员的访问。
实现单例模式，确保类只有一个实例。
声明静态常量，用于类的全局不可变数据。

静态变量

被static修饰的成员变量，叫做静态变量

特点：

被该类所有对象共享
不属于对象，属于类。
静态变量随着类的加载而加载，优先于对象存在

调用方式：

类名调用（推荐）
对象名调用

初始化时机：静态变量在类加载时初始化，且只会初始化一次。

使用场景：常用于常量定义、计数器等场景。

静态方法

被static修饰的成员方法，叫做静态方法

特点：

多用在测试类和工具类中
Javabean类中很少会用

调用方法：

类名调用（推荐）
对象名调用

重载与隐藏：静态方法可以被重载，但不可以被重写（子类中不可以覆盖父类的静态方法）。

使用场景：常用于创建工厂方法、工具方法等。

注意

用对象名调用静态方法时，编译器会检查该方法是否存在于类中，并将调用转换为通过类名进行调用。

静态代码块

被static修饰的代码块，叫做静态代码块

特点

执行时机：类被加载时执行，优先于任何对象的创建。
执行次数：每个类只会执行一次。

使用场景：用于复杂的静态初始化，例如多个静态变量的初始化或执行必须在类初始化时完成的操作。

静态导入

静态导入（static import）允许直接导入类的静态成员，使得在使用这些静态成员时无需前缀类名，从而简化代码编写。

特点：

静态导入可以导入静态方法和静态变量。
过度使用静态导入会降低代码的可读性，因此应谨慎使用，通常在导入常用常量或方法时使用。

使用场景：主要用于简化对常用静态成员的调用，如 Math 类的 PI 常量或 sqrt 函数。

案例

import static java.lang.Math.*; //静态导入

public class Main {public static void main(String[] args) {double result = sqrt(16); // 不需要 Math.sqrt()System.out.println(result); // 输出：4.0}
}

静态的执行时机

类加载

静态成员（包括静态变量和静态代码块）在类被首次加载时执行。

类加载一般发生在以下情况下：

当创建该类的实例时。

当该类的静态方法被调用时。

当访问该类的静态变量时。

静态变量初始化

静态变量按照在类中出现的顺序进行初始化。

如果同时存在多个静态变量和静态代码块，它们的执行顺序是：

按定义顺序初始化静态变量。

执行静态代码块（按定义顺序）

静态代码块执行

静态代码块在类加载时执行，只会在类加载时被调用一次。

工具类

作用

帮助我们完成某些功能，而不是描述一类事物的类。

实现步骤

私有构造方法：防止外部实例化对象。
静态方法：所有方法均用static修饰。
访问方法：通过类名.方法名调用。

Why 静态：工具类方法不依赖于特定的对象状态，因此使用静态方法更合理。

static的注意事项

静态方法只能访问静态变量和静态方法
非静态方法可以访问静态变量或者静态方法，也可以访问非静态的成员变量和非静态的成员方法
静态方法中是不能存在this关键字的

总结

静态方法中，只能访问静态。

非静态方法中可以访问所有。

静态方法中没有this关键字

认识main方法

public class HelloWorld{public static void main(String [] args){System.out.println("HelloWorld");}
}

public：被JVM调用，访问权限足够大

static：被JVM调用，不用创建对象，直接类名访问

因为main方法是静态的，所以测试类中其他方法也需要是静态的。

void：被JVM调用，不需要给JVM返回值

main：一个通用的名称，虽然不是关键字，但是被JVM识别

String [] args：以前用于接收键盘录入数据的，现在没用