Static 关键字：解码 Java 中的静态变量

欢迎回到Java 关键字基础系列！这篇文章主要是关于静态变量——Java 中的一个强大功能，允许您在同一类的多个对象之间共享数据。

我们将通过实践示例和见解来介绍静态变量的目的、行为和关键用例。在单独的帖子中，我们将深入研究静态方法以避免过多的内容让您不知所措。

这篇文章建立在之前文章中讨论的概念的基础上。我建议查看最终关键字和静态块，以更深入地了解此处涵盖的主题。

什么是静态变量？

静态变量属于类而不是单个实例。它在类的所有对象之间共享，并且在这些对象之间保留相同的值。

主要特征

1. 类级变量：由类的所有实例共享。
2. 初始化一次：当类被 JVM 加载时。
3. 内存位置：存储在方法区中。
4. 访问：可以使用类名称和对象引用（尽管首选类名称）来访问。

代码示例：动作中的静态变量

package keywords.static_keyword;

public class StaticVariables {

    // Static variable: Shared across all instances of the class
    // Automatically initialized to default value on class loading
    static int idCounter; // int default value -> 0

    // Static final variables
    // Must be initialized at declaration or in a static block
    static final String COMPANY_NAME = "TechCorp";
    static final String OFFICE_CODE;

    // Instance variables: Unique to each object
    int employeeId;
    String employeeName;

    // Static final variable Initialized in a static block
    static {
       // Default region: US
       String region = System.getProperty("user.region", "US");
        switch (region) {
            case "EU":
                regionalOfficeCode = "EU-01";
                break;
            case "APAC":
                regionalOfficeCode = "AP-11";
                break;
            default:
                regionalOfficeCode = "US-00";
        }
        System.out.println("Static Block Invoked: Office Code set to " +
        regionalOfficeCode);
    }

    // Constructor: Assigns a unique ID to each object
    public StaticVariables(String name) {
        this.employeeName = name;
        this.employeeId = ++idCounter; // Incrementing the shared counter
    }

    // Instance method
    // Displays instance details along with shared data(static variables)
    void displayEmployeeDetails() {
        System.out.println("Employee ID: " + employeeId + 
            ", Name: " + employeeName + 
            ", Company: " + COMPANY_NAME +
            ", Office Code: " + OFFICE_CODE);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // Creating instances to observe static variable behavior
        StaticVariables emp1 = new StaticVariables("Alice");
        StaticVariables emp2 = new StaticVariables("Bob");

        emp1.displayEmployeeDetails();
        emp2.displayEmployeeDetails();

        // Accessing the static variable directly using the class name
        System.out.println("Total Employees: " + StaticVariables.idCounter);
    }
}

代码说明

输出：

Static Block Invoked: Office Code set to US-00
Employee ID: 1, Name: Alice, Company: TechCorp, Office Code: US-00
Employee ID: 2, Name: Bob, Company: TechCorp, Office Code: US-00
Total Employees: 2

演示的关键概念：

1. 静态变量:

   • 在所有实例之间共享并在实例之间保留其值。
   • 示例：idCounter 跟踪已创建的员工数量。

2. 静态最终变量：

   • 其值被分配一次且永不改变的常量。
   • 示例：COMPANY_NAME 和 OFFICE_CODE。

3. 静态块：

   • 加载类时执行一次。
   • 用于根据环境配置初始化OFFICE_CODE等复杂的静态变量。

4. 实例变量和方法:

   • 每个实例都有唯一的employeeId 和employeeName 值。

5. 对静态变量的类级访问：

   • 使用类名访问 idCounter：

   package keywords.static_keyword;
   
   public class StaticVariables {
   
       // Static variable: Shared across all instances of the class
       // Automatically initialized to default value on class loading
       static int idCounter; // int default value -> 0
   
       // Static final variables
       // Must be initialized at declaration or in a static block
       static final String COMPANY_NAME = "TechCorp";
       static final String OFFICE_CODE;
   
       // Instance variables: Unique to each object
       int employeeId;
       String employeeName;
   
       // Static final variable Initialized in a static block
       static {
          // Default region: US
          String region = System.getProperty("user.region", "US");
           switch (region) {
               case "EU":
                   regionalOfficeCode = "EU-01";
                   break;
               case "APAC":
                   regionalOfficeCode = "AP-11";
                   break;
               default:
                   regionalOfficeCode = "US-00";
           }
           System.out.println("Static Block Invoked: Office Code set to " +
           regionalOfficeCode);
       }
   
       // Constructor: Assigns a unique ID to each object
       public StaticVariables(String name) {
           this.employeeName = name;
           this.employeeId = ++idCounter; // Incrementing the shared counter
       }
   
       // Instance method
       // Displays instance details along with shared data(static variables)
       void displayEmployeeDetails() {
           System.out.println("Employee ID: " + employeeId + 
               ", Name: " + employeeName + 
               ", Company: " + COMPANY_NAME +
               ", Office Code: " + OFFICE_CODE);
       }
   
       public static void main(String[] args) {
           // Creating instances to observe static variable behavior
           StaticVariables emp1 = new StaticVariables("Alice");
           StaticVariables emp2 = new StaticVariables("Bob");
   
           emp1.displayEmployeeDetails();
           emp2.displayEmployeeDetails();
   
           // Accessing the static variable directly using the class name
           System.out.println("Total Employees: " + StaticVariables.idCounter);
       }
   }
   

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何时使用静态变量？

1. 全局计数器：用于跟踪常见状态，例如ID生成器或计数器。
2. 配置设置：存储保持不变的值，例如应用程序级配置。
3. 缓存：使用静态变量缓存经常使用的数据（注意正确管理内存）。

结论

在这篇文章中，我们探索了静态变量——一个支持跨实例共享状态的基本功能。了解静态变量有助于编写更高效的代码，特别是在管理需要在多个对象之间保持一致的数据时。

在下一篇文章中，我们将深入研究静态方法，探索它们的行为、局限性和最佳实践。

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编码快乐！

以上是Static 关键字：解码 Java 中的静态变量的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！