从内存地址解析Java的static关键字的作用

静态成员变量与非静态成员变量的区别

以下面的例子为例说明

package cn.galc.test;

public class Cat {

/**
  * 静态成员变量
  */
 private static int sid = 0;

private String name;

int id;

Cat(String name) {
   this.name = name;
   id = sid++;
 }

public void info() {
   System.out.println("My Name is " + name + ",NO." + id);
 }

public static void main(String[] args) {
   Cat.sid = 100;
   Cat mimi = new Cat("mimi");
   Cat pipi = new Cat("pipi");
   mimi.info();
   pipi.info();
 }
}

通过画内存分析图了解整个程序的执行过程

执行程序的第一句话：Cat.sid = 100;时，这里的sid是一个静态成员变量，静态变量存放在数据区(data seg)，所以首先在数据区里面分配一小块空间sid，第一句话执行完后，sid里面装着一个值就是100。

此时的内存布局示意图如下所示

接下来程序执行到：

Cat mimi = new Cat(“mimi”);

这里，调用Cat类的构造方法Cat(String name)，构造方法的定义如下：

Cat ( String name){

this.name = name;

id=sid++;

}

调用时首先在栈内存里面分配一小块内存mm，里面装着可以找到在堆内存里面的Cat类的实例对象的地址，mm就是堆内存里面Cat类对象的引用对象。这个构造方法声明有字符串类型的形参变量,所以这里把“mimi”作为实参传递到构造方法里面，由于字符串常量是分配在数据区存储的，所以数据区里面多了一小块内存用来存储字符串“mimi”。此时的内存分布如下图所示：

当调用构造方法时，首先在栈内存里面给形参name分配一小块空间，名字叫name,接下来把”mimi”这个字符串作为实参传递给name，字符串也是一种引用类型，除了那四类8种基础数据类型之外，其他所有的都是引用类型，所以可以认为字符串也是一个对象。所以这里相当于把”mimi”这个对象的引用传递给了name，所以现在name指向的是”mimi”。所以此时内存的布局如下图所示：

接下来执行构造方法体里面的代码:

this.name=name;

这里的this指的是当前的对象，指的是堆内存里面的那只猫。这里把栈里面的name里面装着的值传递给堆内存里面的cat对象的name属性，所以此时这个name里面装着的值也是可以找到位于数据区里面的字符串对象“mimi”的，此时这个name也是字符串对象“mimi”的一个引用对象，通过它的属性值就可以找到位于数据区里面的字符串对象“mimi”。此时的内存分布如下图所示：

接下来执行方法体内的另一句代码：

id=sid++;

这里是把sid的值传递给id，所以id的值是100，sid传递完以后，自己再加1，此时sid变成了101。此时的内存布局如下图所示。

到此，构造方法调用完毕，给这个构造方法分配的局部变量所占的内存空间全部都要消失，所以位于栈空间里面的name这块内存消失了。栈内存里面指向数据区里面的字符串对象“mimi”的引用也消失了，此时只剩下堆内存里面的指向字符串对象“mimi”的引用没有消失。此时的内存布局如下图所示：

接下来执行：

Cat pipi = new Cat(“pipi”);

这里是第二次调用构造方法Cat()，整个调用过程与第一次一样，调用结束后，此时的内存布局如下图所示：

最后两句代码是调用info()方法打印出来，打印结果如下：

通过这个程序，看出来了这个静态成员变量sid的作用，它可以计数。每当有一只猫new出来的时候，就给它记一个数。让它自己往上加1。

程序执行完后，内存中的整个布局就如上图所示了。一直持续到main方法调用完成的前一刻。

这里调用构造方法Cat(String name) 创建出两只猫，首先在栈内存里面分配两小块空间mimi和pipi，里面分别装着可以找到这两只猫的地址，mimi和pipi对应着堆内存里面的两只猫的引用。这里的构造方法声明有字符串类型的变量，字符串常量是分配在数据区里面的，所以这里会把传过来的字符串mimi和pipi都存储到数据区里面。所以数据区里面分配有存储字符串mimi和pipi的两小块内存，里面装着字符串“mimi”和“pipi”，字符串也是引用类型，除了那四类8种的基础数据类型之外，其他所有的数据类型都是引用类型。所以可以认为字符串也是一个对象。

这里是new了两只猫出来，这两只猫都有自己的id和name属性，所以这里的id和name都是非静态成员变量，即没有static修饰。所以每new出一只新猫，这只新猫都有属于它自己的id和name，即非静态成员变量id和name是每一个对象都有单独的一份。但对于静态成员变量来说，只有一份，不管new了多少个对象，哪怕不new对象，静态成员变量在数据区也会保留一份。如这里的sid一样，sid存放在数据区，无论new出来了多少只猫在堆内存里面，sid都只有一份，只在数据区保留一份。

静态成员变量是属于整个类的，它不属于专门的某个对象。那么如何访问这个静态成员变量的值呢？首先第一点，任何一个对象都可以访问这个静态的值，访问的时候访问的都是同一块内存。第二点，即便是没有对象也可以访问这个静态的值，通过“类名.静态成员变量名”来访问这个静态的值，所以以后看到某一个类名加上“.”再加上后面有一个东西，那么后面这个东西一定是静态的，如”System.out”，这里就是通过类名(System类)再加上“.”来访问这个out的，所以这个out一定是静态的。
如果一个类成员被声明为static，它就能够在类的任何对象创建之前被访问，而不必引用任何对象。static 成员的最常见的例子是main( ) 。因为在程序开始执行时必须调用main() ，所以它被声明为static。
声明为static的变量实质上就是全局变量。当声明一个对象时，并不产生static变量的拷贝，而是该类所有的实例变量共用同一个static变量，例如：声明一个static的变量count作为new一个类实例的计数。声明为static的方法有以下几条限制：
（1）、它们仅能调用其他的static 方法。
（2）、它们只能访问static数据。
（3）、它们不能以任何方式引用this 或super。
如果你需要通过计算来初始化你的static变量，你可以声明一个static块，Static 块仅在该类被加载时执行一次。下面的例子显示

的类有一个static方法，一些static变量，以及一个static 初始化块：
public class UserStatic {
   static int a = 3;
   static int b;  
   static void meth(int x) {
     System.out.println("x = " + x);
     System.out.println("a = " + a);
     System.out.println("b = " + b);  
   }  
   static {
     System.out.println("Static block initialized.");
     b = a * 4;  
   }  
   public static void main(String args[]) {
     meth(42);  
   }
 }

一旦UseStatic 类被装载，所有的static语句被运行。首先，a被设置为3，接着static 块执行(打印一条消息)，最后，b被初始化为a*4 或12。然后调用main()，main() 调用meth() ，把值42传递给x。3个println ( ) 语句引用两个static变量a和b，以及局部变量x 。
注意：在一个static 方法中引用任何实例变量都是非法的。
下面是该程序的输出：

Static block initialized.
x = 42
a = 3
b = 12

在定义它们的类的外面，static 方法和变量能独立于任何对象而被使用。这样，你只要在类的名字后面加点号（.）运算符即可。例如，如果你希望从类外面调用一个static方法，你可以使用下面通用的格式：
classname.method( )
这里，classname 是类的名字，在该类中定义static方法。可以看到，这种格式与通过对象引用变量调用非static方法的格式类似。一个static变量可以以同样的格式来访问——类名加点号运算符。这就是Java 如何实现全局功能和全局变量的一个控制版本。
总结：
（1）、static成员是不能被其所在class创建的实例访问的。
（2）、如果不加static修饰的成员是对象成员，也就是归每个对象所有的。
（3）、加static修饰的成员是类成员，就是可以由一个类直接调用，为所有对象共有的。
 
 
Java Static：作为修饰符， 可以用来修饰变量、方法、代码块(但绝对不能修饰类)。

（1）、修饰变量：
类的所有对象共同拥有的一个属性，也称为类变量。这类似于C语言中的全局变量。类变量在类加载的时候初始化，而且只被初始化一次。在程序中任何对象对静态变量做修改，其他对象看到的是修改后的值。因此类变量可以用作计数器。另外，Java Static变量可以用类名直接访问，而不必需要对象。
（2）、修饰方法：
类的所有对象共同拥有的一个功能，称为静态方法。静态方法也可以用类名直接访问，而不必需要对象。所以在静态方法里不能直接访问非静态变量和非静态方法，在Static方法里不能出现this或者super等关键字。
（3）、修饰Java代码块：
用static去修饰类里面的一个独立的代码块，称为静态代码块。静态代码块在类第一次被加载的时候执行，而且只执行一次。静态代码块没有名字，因此不能显式调用，而只有在类加载的时候由虚拟机来调用。它主要用来完成一些初始化操作。
（4）、说说类加载：
JVM在第一次使用一个类时,会到classpath所指定的路径里去找这个类所对应的字节码文件, 并读进JVM保存起来，这个过程称之为类加载。
可见，无论是变量，方法，还是代码块，只要用static修饰，就是在类被加载时就已经"准备好了",也就是可以被使用或者已经被执行。都可以脱离对象而执行。反之，如果没有static，则必须通过对象来访问。