说到static,静态变量和静态方法大家随口就来,因为他们在实际开发中应用很广泛,但他们真正在使用的时候会存在很多问题,而且它的使用不只那两种:

1.静态变量。

2.静态方法。

3.静态代码块。

4.静态内部类。

5.静态导入。

接下来我们看一下这些用法。

1.静态变量

静态变量属于类,内存中只有一个实例,当类被加载,就会为该静态变量分配内存空间,跟 class 本身在一起存放在方法区中永远不会被回收,除非 JVM 退出。(方法区还存哪些东西可以看看:Java虚拟机运行时数据区域)静态变量的使用方式:【类名.变量名】和【对象.变量名】。

【实例】实际开发中的日期格式化类SimpleDateFormat会经常用到,需要的时候会new一个对象出来直接使用,但我们知道频繁的创建对象不好,所以在DateUtil中直接创建一个静态的SimpleDateFormat全局变量,直接使用这个实例进行操作,因为内存共享,所以节省了性能。但是它在高并发情况下是存在线程安全问题的。SimpleDateFormat线程安全问题代码复现:

虽然有volatile使对象可见,但运行后有一定几率会报java.lang.NumberFormatException: multiple points或For input string: ""等错误,原因是多线程都去操作一个对象:

解决办法:1.使用私有的对象。2.加锁。3.ThreadLocal。4.使用第三方的日期处理函数。5.Java8推出了线程安全、简易、高可靠的时间包,里面有LocalDateTime年月日十分秒;LocalDate日期;LocalTime时间三个类可供使用。

下图是使用私有对象和ThreadLocal解决高并发状态的图解。

本文给出使用私有的对象和加锁两种实现代码,ThreadLocal方式读者可以尝试自己实现

2.静态方法

静态方法和非静态方法一样,都跟class 本身在一起存放在内存中,永远不会被回收,除非 JVM 退出,他们使用的区别的一个方面是非static方法需要实例调用,static方法直接用类名调用。

【实例一】单例模式,它提供了一种创建对象的最佳方式,保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

静态的方法不必实例化就能直接使用,用法方便,不用频繁的为对象开辟空间和对象被回收,节省系统资源。是不是相较之下觉得static用的比较爽呢?但是他也会带来一些问题:

【实例二】一般工具类中的方法都写成static的,比如我们要实现一个订单导出功能,代码如下:

为什么orderService会是null?原因不是Spring没注入,而是static方法给它"清空"了。解决方案一:@PostConstruct,它修饰的方法会在服务器加载Servlet时执行一次,代码如下:

每个工具类都要去加上@PostConstruct注解,代码重复性高。那我们可不可以直接从Spring容器中获取Bean实例?

解决方案二:ApplicationContextAware。通过它Spring容器会自动把上下文环境对象注入到ApplicationContextAware接口的实现类中setApplicationContext方法里。

换句话说,我们在ApplicationContextAware的实现类中,就可以通过这个上下文环境对象得到Spring容器中的Bean。

首先,在web项目中的web.xml中配置加载Spring容器的Listener:

然后,实现ApplicationContextAware接口:

最后,在Spring配置文件中注册该工具类:

原来的导出工具类代码可以简化到如下:

3.静态代码块

我们其实在工作中一直用到的代码块,所谓代码块是指使用“{}”括起来的一段代码。其中静态代码块只执行一次,构造代码块在每次创建对象是都会执行。根据位置不同,代码块可以分为四种:普通代码块、构造块、静态代码块、同步代码块。ref:Java中普通代码块,构造代码块,静态代码块区别及代码示例。

【实例】因为JVM只为静态分配一次内存,在加载类的过程中完成静态变量的内存分配。所以实际工作中我们可以使用静态代码块初始化一些不变的属性:

但是静态代码块和静态变量初始化有什么关系?在上文的单例模式中,我们使用了静态代码块来创建对象,为何那那样写?我在网上看到了这样一段代码:

上面的结果是10还是20?如果存在多个代码块呢?

测试过后你会发现两个答案结果都是20。

因为其实public static int _i = 10; 和如下代码:

是没有区别的,他们在编译后的字节码完全一致(读者可以使用javap -c命令查看字节码文件),所以两个例子的结果就是最后一次赋值的数值。

4.静态内部类

在定义内部类的时候,可以在其前面加上一个权限修饰符static,此时这个内部类就变为了静态内部类。

【实例一】前文中写静态方法时的实例一,我们用了static块初始化单例对象,这样做有一个弊端,在调用单例其他方法时也会初始化对象,现在我们只希望在调用getInstance方法时初始化单例对象,要怎么改进呢?因为饿汗式写法性能不太好,所以最终单例模式优化到如下:

【实例二】博主在内部类的实际开发中应用不多,但有时候还真不能没有它,比如LinkedList使用了如下静态内部类:

其实在数据结构中我们把next和prev称为前后节点的指针,HashMap内部也使用了静态内部类Entry的数组存放数据。为了加深理解,读者可以亲自运行以下的代码来体会一下静态内部类。

实际中的应用可以看看:SpringMvc 静态内部类 封装请求数据,在这里我们来总结一下静态内部类:

1.加强代码可读性。如:StaticInternal.InnerStaticClass inner = new StaticInternal.InnerStaticClass();

2.多个外部类的对象可以共享同一个静态内部类的对象。

3.静态内部类无需依赖于外部类,它可以独立于外部对象而存在。因为静态类和方法只属于类本身,并不属于该类的对象,更不属于其他外部类的对象。

5.静态导入

静态导入是JKD1.5后新加的功能,一般不怎么常用,了解即可。有时候面试答出来这个会让别的觉得你热爱技术。

【实例】 回想一下,我们以前是不是这样写获取随机数:

Math出现的次数太多了,可以简化吗?现在我们可以直接使用静态导入来写,如下

是不是方便了许多?但别着急偷懒,因为使用它过多会导致代码可读性差:

或许你知道PI是Math类的方法,那bitCount是哪个类的方法呢?所以尽量避免使用static导入,实在要导入的话,去掉*号通配符,直接写成:java.lang.Integer.bitCount。

小编是个普通的程序猿,水平有限,文章难免有错误,欢迎牺牲自己宝贵时间的读者,就本文内容直抒己见,我的目的仅仅是希望对读者有所启发。