2.1.6 static静态成员
1.静态类成员
通常，类的成员必须属于一个具体化对象才能访问。但Java也提供了不用创建对象而直接让类中成员工作的机制。只要在该成员的声明前面加上关键字static即可。当声明一个成员为static时，可以在类的任何对象创建之前访问它。static成员的最常见的例子是main()方法，该方法不是作为一个对象的成员被运行的。
被声明为static的成员变量就是静态变量，也称为类变量。当声明该类的对象时，在对象中不生成static变量的副本，类的所有实例将共享同一个static变量。
同理，被声明为static的成员方法是静态方法，也称为类方法。静态方法有几条限制：
（1）它们仅可以调用其他static方法。
（2）它们只能访问static数据成员。
（3）它们不能以任何方式引用this或super（关键字super与继承有关，下一节介绍），因为this和super都是指向一个具体对象。
2.静态代码块
static块（即静态代码块），这个块仅在该类被第一次加载时执行一次。静态代码块的语法格式：
static {
// 程序块
}
静态代码块不是类的方法，没有方法名、返回值和参数表。静态代码块也与类方法一样，不能使用非静态变量及方法，也不能使用this或super关键字。
【例2-4】 static方法、static变量、static初始块演示。
public class UseStatic{
static int a=3; // 静态变量（类变量），并初始化
static int b; // 静态变量
int c=10; // 实例变量
static void display(int x){ // 静态方法（类方法）
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
//System.out.println("c="+c); //静态方法不能直接调用非静态成员
}
static{ // 静态代码块
System.out.println("静态代码块执行开始");
b=a*4; // 初始化静态变量b
}
public static void main(String args[]){
display(42); // 直接调用静态方法
}
}
一旦装载了UseStatic类，所有的static语句都被运行。首先，a被设置为3；然后static块执行（打印一条信息），最后，b被初始化为a*4即12；然后执行main()方法，main()中调用display()类方法，把42传递到x。三条println()语句引用两个static变量a、b，一个局部变量x。而c由于是非静态变量，因此不能直接被静态方法调用。
下面是该程序的输出：
静态代码块执行开始
x = 42
a = 3
b = 12
静态方法和变量可以独立于任何对象使用，仅需指定它们的类名，后跟一个“.”（点）运算符。可以用两种方式调用静态成员，它们的作用相同，因为不管该类有多少个对象都只存在一个静态成员。
静态变量： 类名.静态变量名
类对象.静态变量名
静态方法： 类名.静态方法名（ ）
类对象.静态方法名（ ）
例如，如果希望从类UseStatic外调用一个static方法，可以使用下面的形式：
UseStatic.display(42);
其中UseStatic是类的名字，在该类中直接调用static方法，这种格式与通过对象调用非static方法的格式类似。可以用同样的方式来访问static变量——类名加上“.”（点）运算符。
请看如下代码，注意static方法callme()和static变量b是如何被访问的。
class StaticDemo{
static int a=42; // 静态变量
static int b=99; // 静态变量
static void callme(){ // 静态方法
System.out.println("a = " + a);
}
}
public class StaticByName{
public static void main(String args[]){
StaticDemo.callme(); // 不需创建对象，通过类名直接调用静态方法
System.out.println("b="+StaticDemo.b); // 通过类名直接调用静态变量
}
}
下面是该程序的输出：
a = 42
b = 99
特别提示：
静态成员表示该类所有对象将共有同一个成员，如果一个对象将静态成员改变，将造成由该类生成的所有对象中的该成员发生相同改变。就好比如果全世界人只有一个钱罐，任何人往钱罐中放入一块钱，对于其他人来说他们的钱罐中也多了一块钱。
工作分解-操作方案
1.分析抽象出类；
2.按照类图编制出类框架；
3.实现类方法；
4.创建对象；
5.调用对象中的方法完成计算功能。
工作实施
1.分析抽象出类
根据类成员的访问权限可知，要使长和宽两个属性不允许另一个类访问，那么其只能是private类型的。存在一个矩形类Rectangle，该类包含两个private类型成员变量：长length和宽width，以及7个成员方法：setter和getter方法分别用于设置和获取各属性，一个带参构造方法Rectangle(double width, double length)用于初始化数据成员，perimeter()和area()方法分别用于计算长方形的周长和面积，如图2-4所示。另外，还有两个包：一个包com.bean，用于存放Rectangle类；另一个包com.test，用于存放主类RectangleTest。
图2-4 长方形类（Rectangle）图
2.按照类图编制出类框架
先创建包com.bean，然后在该包中定义Rectangle类。
// 源文件Rectangle.java
package com.bean;
public class Rectangle {
// 声明private类型的成员变量，类外不能被访问
private double length; // 长
private double width; // 宽
// 带参构造方法（可以在所有包内被访问）
public Rectangle(double length, double width) {
}
/*********以下定义成员方法*********/
public double getLength(){ // 获取长方形的长
}
public void setLength(double length){ // 设置长方形的长
}
public double getWidth(){ // 获取长方形的宽
}
public void setWidth(double width){ // 设置长方形的宽
}
public double perimeter(){ // 求长方形的周长
}
public double area(){ // 求长方形的面积
}
}
3.实现类中的方法
// 带参构造方法，用于初始化长方形的长和宽
public Rectangle(double length, double width){
this.width=width; //this关键字表示当前对象
this.length = length;
}
public void setLength(double length){ // 设置长方形的长
this.length = length;
}
public double getLength(){ // 获取长方形的长
return length;
}
public void setWidth(double width){ // 设置长方形的宽
this.width = width;
}
public double getWidth(){ // 获取长方形的宽
return width;
}
public double perimeter(){ // 求长方形的周长
return 2*(this.getLength() + this.getWidth());
}
public double area(){ // 求长方形的面积
return this.length*this.width; // 调用当前对象的成员变量
}
4.定义主类
先新建一个包com.test，然后在该包中定义一个主类RectangleTest。
// 源文件RectangleTest.java
package com.test;
// 用import引入包
public class RectangleTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建类的对象
}
}
5.创建类的对象
// 第1步：将主类中“// 用import引入包”一行语句替换成下面一行语句
import com.bean.Rectangle; // 导入com.bean包中的Rectangle类
// 第2步：在主类的主方法main()中创建对象
Rectangle rect=new Rectangle(10.0,5.0);// 调用带参构造方法
6.访问对象中成员方法完成具体工作
// 通过调用成员方法来打印出指定长方形的长、宽、周长和面积
System.out.println("调用帶参构造方法创建的长方形类对象rect:");
System.out.print("length = " + rect.getLength() + " width = "+ rect.getWidth());
System.out.println("perimeter="+rect.perimeter()+" area="+rect.area());
7.代码调试运行
（1）完整源代码如下：
// 源文件Rectangle.java
package com.bean;
/**
* 长方形类
* @author lee
*/
public class Rectangle {
// 声明private类型的成员变量，类外不能被访问
private double length;// 长
private double width;// 宽
// 带参构造方法（可以在所有包内被访问），用于初始化长方形的长和宽
public Rectangle(double length, double width) {
this.length=length; //this关键字表示当前对象
this.width = width;
}
public double getLength(){ // 获取长方形的长
return length;
}
public void setLength(double length){ // 设置长方形的长
this.length = length;
}
public double getWidth(){ // 获取长方形的宽
return width;
}
public void setWidth(double width){ // 设置长方形的宽
this.width = width;
}
public double perimeter(){// 求长方形的周长
return 2 * (this.getLength() + this.getWidth());
}
public double area(){// 求长方形的面积
return this.length*this.width;// 调用当前对象的成员变量
}
}
// 源文件RectangleTest.java
package com.test;// 所属包
import com.bean.Rectangle; // 导入com.bean包中的Rectangle类
public class RectangleTest {
public static void main(String[] args) {
Rectangle rect=new Rectangle(10.0,5.0);// 调用带参构造方法
// 通过调用成员方法来打印出指定长方形的长、宽、周长和面积
System.out.println("调用带参构造方法创建的长方形类对象rect:");
System.out.print("length="+rect.getLength()+" width="+rect.getWidth());
System.out.println(" perimeter="+rect.perimeter()+" area="+rect.area());
}
}
（2）调试结果：
调用带参构造方法创建的长方形类对象rect:
length=10.0 width=5.0 perimeter=30.0 area=50.0