詳解Java中static關(guān)鍵字和內(nèi)部類的使用

更新時(shí)間：2022年08月17日 15:11:07 作者：XIN-XIANG榮

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java中static關(guān)鍵字和內(nèi)部類的使用，文中的示例代碼講解詳細(xì)，感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

一. static 關(guān)鍵字

在Java中，被static修飾的成員，稱之為靜態(tài)成員，也可以稱為類成員，其不屬于某個(gè)具體的對象，是所有對象所共享的。

1. static修飾成員變量

static修飾的成員變量，稱為靜態(tài)成員變量

【靜態(tài)成員變量特性】:

不屬于某個(gè)具體的對象，是類的屬性，所有對象共享的，不存儲在某個(gè)對象的空間中
既可以通過對象引用訪問（不推薦使用），也可以通過類名訪問，但一般更推薦使用類名訪問
類變量存儲在方法區(qū)當(dāng)中
生命周期伴隨類的一生(即：隨類的加載而創(chuàng)建，隨類的卸載而銷毀)

public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    public static String classRoom = "rj2104";

    public Student(String name, String gender, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    // ...
    public static void main(String[] args) {
        // 靜態(tài)成員變量可以直接通過類名訪問
        System.out.println(Student.classRoom);
        
        Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);
        Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);
        Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);
        
        // 也可以通過對象訪問：但是classRoom是三個(gè)對象共享的
        System.out.println(s1.classRoom);
        System.out.println(s2.classRoom);
        System.out.println(s3.classRoom);

    }
}

2. static修飾成員方法

一般類中的數(shù)據(jù)成員都設(shè)置為private，而成員方法設(shè)置為public，

Java中，被static修飾的成員方法稱為靜態(tài)成員方法，是類的方法，不是某個(gè)對象所特有的。

靜態(tài)成員一般是通過靜態(tài)方法來訪問的。

public class Student2{
    // ...
    private static String classRoom = "rj2104";
    // ...
    public static String getClassRoom(){
        return classRoom;
    }
}

class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student2.getClassRoom());
    }
}

【靜態(tài)方法特性】:

不屬于某個(gè)具體的對象，是類方法
可以通過對象調(diào)用，也可以通過類名.靜態(tài)方法名(…) 方式調(diào)用，更推薦使用后者
不能在靜態(tài)方法中訪問任何非靜態(tài)成員變量和非靜態(tài)成員方法；因?yàn)榉庆o態(tài)方法中默認(rèn)有this參數(shù)，但在靜態(tài)方法中調(diào)用時(shí)候無法傳遞this引用；除非在靜態(tài)方法中新new一個(gè)對象，再通過對象引用去訪問此對象
靜態(tài)方法無法重寫，不能用來實(shí)現(xiàn)多態(tài)

3. static成員變量的初始化

靜態(tài)成員變量一般不會放在構(gòu)造方法中來初始化，構(gòu)造方法中初始化的是與對象相關(guān)的實(shí)例屬性

靜態(tài)成員變量的初始化分為兩種：就地初始化和靜態(tài)代碼塊初始化。

就地初始化：在定義時(shí)直接給出初始值

public class Student2{
    // ...
    //就地初始化
    private static String classRoom = "rj2104";
    //...
}

用靜態(tài)代碼塊完成初始化

public class Student2{
    // ...
    private static String classRoom;
    
    //靜態(tài)代碼塊初始化
    static {
        classRoom = "rj2104";
    }

    // ...
}

二. 內(nèi)部類

在 Java 中，可以將一個(gè)類定義在另一個(gè)類或者一個(gè)方法的內(nèi)部，前者稱為內(nèi)部類，后者稱為外部類。內(nèi)部類也是封裝的一種體現(xiàn)。

內(nèi)部類和外部類共用同一個(gè)java源文件，但是經(jīng)過編譯之后，內(nèi)部類會形成單獨(dú)的字節(jié)碼文件，一般形成的字節(jié)碼文件文件名為：外部類名字$內(nèi)部類名字.class

public class OutClass {
    class InnerClass{
    }
}
// OutClass是外部類
// InnerClass是內(nèi)部類

根據(jù)內(nèi)部類定義的位置不同，一般可以分為以下幾種形式：

1.成員內(nèi)部類(普通內(nèi)部類)

實(shí)例內(nèi)部類：未被static修飾的成員內(nèi)部類

靜態(tài)內(nèi)部類：被static修飾的成員內(nèi)部類

2.局部內(nèi)部類

3.匿名內(nèi)部類

1. 實(shí)例內(nèi)部類

即未被static修飾的成員內(nèi)部類。

【注意事項(xiàng)】:

外部類中的任何成員都可以在實(shí)例內(nèi)部類方法中直接訪問
實(shí)例內(nèi)部類當(dāng)中不能有靜態(tài)的成員變量；非要定義，那么只能是被static final修飾的靜態(tài)常量，常量是在程序編譯的時(shí)候就確定的
實(shí)例內(nèi)部類所處的位置與外部類成員位置相同，因此也受public、private等訪問限定符的約束
實(shí)例內(nèi)部類對象必須在先有外部類對象前提下才能創(chuàng)建
實(shí)例內(nèi)部類的非靜態(tài)方法中默認(rèn)包含了一個(gè)指向外部類對象的引用和一個(gè)指向自身實(shí)例內(nèi)部類對象的引用
在實(shí)例內(nèi)部類方法中訪問同名的成員時(shí)，優(yōu)先訪問自己的，如果要訪問外部類同名的成員，必須：外部類名稱.this.同名成員來訪問
外部類中，不能直接訪問實(shí)例內(nèi)部類中的成員，如果要訪問必須先要創(chuàng)建內(nèi)部類的對象。

public class OutClass {
    private int a;
    static int b;
    int c;

    public void methodA() {
        a = 10;
        System.out.println(a);
    }

    public static void methodB() {
        System.out.println(b);
    }

    // 實(shí)例內(nèi)部類：未被static修飾
    class InnerClass {
        int c;
//實(shí)例內(nèi)部類當(dāng)中 不能有靜態(tài)的成員變量. 非要定義，那么只能是被static final修飾的
        public static final int d = 6;

        public void methodInner() {
// 在實(shí)例內(nèi)部類中可以直接訪問外部類中：任意訪問限定符修飾的成員
            a = 100;
            b = 200;
            methodA();
            methodB();
            System.out.println(d);
// 如果外部類和實(shí)例內(nèi)部類中具有相同名稱成員時(shí)，優(yōu)先訪問的是內(nèi)部類自己的
            c = 300;
            System.out.println(c);
// 如果要訪問外部類同名成員時(shí)候，必須：外部類名稱.this.同名成員名字
            OutClass.this.c = 400;
            System.out.println(OutClass.this.c);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
// 外部類：對象創(chuàng)建 以及 成員訪問
        OutClass outClass = new OutClass();

        System.out.println(outClass.a);
        System.out.println(outClass.b);
        System.out.println(outClass.c);
        outClass.methodA();
        outClass.methodB();
        System.out.println("=============實(shí)例內(nèi)部類的訪問=============");
// 要訪問實(shí)例內(nèi)部類中成員，必須要創(chuàng)建實(shí)例內(nèi)部類的對象
// 而普通內(nèi)部類定義與外部類成員定義位置相同，因此創(chuàng)建實(shí)例內(nèi)部類對象時(shí)必須借助外部類
// 創(chuàng)建實(shí)例內(nèi)部類對象
        OutClass.InnerClass innerClass1 = new OutClass().new InnerClass();
        innerClass1.methodInner();
// 上述語法比較怪異，也可以先將外部類對象先創(chuàng)建出來，然后再創(chuàng)建實(shí)例內(nèi)部類對象
        OutClass.InnerClass innerClass2 = outClass.new InnerClass();
        innerClass2.methodInner();
    }
}

2. 靜態(tài)內(nèi)部類

被static修飾的內(nèi)部成員類稱為靜態(tài)內(nèi)部類。、

【注意事項(xiàng)】：

在靜態(tài)內(nèi)部類中只能訪問外部類中的靜態(tài)成員，除非在內(nèi)部類當(dāng)中new一個(gè)外部類的對象，通過外部類對象的引用去訪問其中的非靜態(tài)成員。

創(chuàng)建靜態(tài)內(nèi)部類對象時(shí)，不需要先創(chuàng)建外部類對象

public class OuterClass2 {
    public int data1 = 1;
    int data2 = 2;
    public static int data3 = 3;

    public void test() {
        System.out.println("out::test()");
    }

    // 靜態(tài)內(nèi)部類：被static修飾的成員內(nèi)部類
    static class InnerClass2 {
        public int data4 = 4;
        int data5 = 5;
        public static int data6 = 6;

        public void func() {
            System.out.println("out::func()");

            //test();
            // 編譯失敗，在靜態(tài)內(nèi)部類中不能直接訪問外部類中的非靜態(tài)成員
            //System.out.println(data1);
            //System.out.println(data2);

            //外部類的非靜態(tài)成員，需要通過外部類的對象的引用才能訪問。
            OuterClass2 outerClass = new OuterClass2();
            System.out.println(outerClass.data1);
            System.out.println(outerClass.data2);
            outerClass.test();

            // 在靜態(tài)內(nèi)部類中只能訪問外部類的靜態(tài)成員
            System.out.println(data3);
            System.out.println(data4);
            System.out.println(data5);
            System.out.println(data5);
            System.out.println(data6);

        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 靜態(tài)內(nèi)部類對象創(chuàng)建 和 成員訪問
        OuterClass2.InnerClass2 innerClass2 = new OuterClass2.InnerClass2();
        innerClass2.func();

    }
}

3. 局部內(nèi)部類

定義在外部類的方法體或者{ }中，一般使用的非常少。

【注意事項(xiàng)】

局部內(nèi)部類只能在所定義的方法體內(nèi)部使用

不能被public、static等修飾符修飾

局部內(nèi)部類生成的字節(jié)碼文件稍有區(qū)別：外部類名字$數(shù)字內(nèi)部類名字.class

ppublic class OutClass {
    int a = 10;
    
    public void method(){
        int b = 10;
        // 局部內(nèi)部類：定義在方法體內(nèi)部
        // 不能被public、static等訪問限定符修飾
        class InnerClass{
            public void methodInnerClass(){
                System.out.println(a);
                System.out.println(b);
            }
        }
        // 只能在該方法體內(nèi)部使用，其他位置都不能用
        InnerClass innerClass = new InnerClass();
        innerClass.methodInnerClass();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
    // OutClass.InnerClass innerClass = null; 編譯失敗
    }
}

4. 匿名內(nèi)部類

匿名內(nèi)部類，就是沒有名字的一種嵌套類

匿名內(nèi)部類形成的字節(jié)碼文件文件名為：外部類名字$數(shù)字.class

4.1 使用匿名內(nèi)部的好處與演示

在實(shí)際開發(fā)中，我們會遇到下面的情況：

一個(gè)接口/類的方法的某個(gè)執(zhí)行過程在程序中只會執(zhí)行一次，但為了使用它，我們需要創(chuàng)建它的實(shí)現(xiàn)類/子類去實(shí)現(xiàn)/重寫方法。

代碼中為了這一次的使用去創(chuàng)建一個(gè)類，未免太過麻煩，此時(shí)就可以使用匿名內(nèi)部類來解決這個(gè)問題

首先來看我們正常的實(shí)現(xiàn)邏輯，假設(shè)有一個(gè)接口，接口當(dāng)中只有一個(gè)方法

public interface Interface {
    void show();
}

為了使用該接口的show方法，我們需要去創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)類，重寫show方法的具體實(shí)現(xiàn)

public class Test implements Interface{
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("只執(zhí)行一次show()");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.show();
    }
}

如果實(shí)現(xiàn)類Test在程序中只使用一次，那么為了這一次的使用去創(chuàng)建一個(gè)類太過繁瑣，這種情況下就可以用匿名內(nèi)部類來實(shí)現(xiàn)，無需創(chuàng)建新的類，減少代碼冗余，

看下面代碼：

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //寫法一
        Interface in = new Interface() {
            @Override
            public void show() {
                System.out.println("匿名內(nèi)部類中重寫show()");
            }
        };
        //調(diào)用接口方法
        in.show();
        
        //寫法二
        new Interface() {
            @Override
            public void show() {
                System.out.println("匿名內(nèi)部類中重寫show()");
            }
        }.show();//調(diào)用接口方法
    }
}

4.2 匿名內(nèi)部類的定義格式和使用

定義格式1：

接口名稱引用名 = new 接口名稱() {
// 覆蓋重寫所有抽象方法
};

引用名.方法調(diào)用

定義格式2：

new 接口名稱() {
// 覆蓋重寫所有抽象方法
}.方法調(diào)用;

對格式“new 接口名稱() {…}”的理解：

new代表創(chuàng)建一個(gè)新的對象對象

接口名稱就是匿名內(nèi)部類需要實(shí)現(xiàn)哪個(gè)接口

{…}中是匿名內(nèi)部類的內(nèi)容

【注意事項(xiàng)】：

匿名內(nèi)部類，在【創(chuàng)建對象】的時(shí)候，只能使用唯一一次。
匿名對象，在【調(diào)用方法】的時(shí)候，只能調(diào)用唯一一次。
匿名內(nèi)部類是省略了【實(shí)現(xiàn)類/子類名稱】，但是匿名對象是省略了【對象名稱】
匿名內(nèi)部類可以用在具體類、抽象類、接口上，且對方法個(gè)數(shù)沒有要求。

public class Class {
    public void show(String s){
        System.out.println("Class::show()");
    }
}

public abstract class AbstractClass {
    abstract void show(String s);
}

public interface Interface {
    void show(String s);
}

public class TestDome {
    public static void main(String[] args) {

        //重寫普通類的方法
        new Class(){
            @Override
            public void show(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        }.show("普通類");

        //重寫抽象類的抽象方法
        new AbstractClass(){
            @Override
            void show(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        }.show("抽象類");

        //實(shí)現(xiàn)接口的抽象方法
        new Interface(){
            @Override
            public void show(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        }.show("接口");

    }
}

執(zhí)行結(jié)果：