Java基础系列（八）：static关键字

静态域

如果把域标记为static，每个类中只有一个这样的域，而这个类的每一个对象都有自己的一份拷贝。例如，如果需要给每一个用户赋予一个唯一的标识，我们可以这么做：

class User {
    private static int nextId = 1;
    private int id;
}

现在，每一个用户对象都有一个自己的id域，但这个类的所有实例将共享一个nextId域，即使没有用户对象，这个域依然是存在的，它属于类，而不属于任何一个独立的对象。（所以，我们可以通常可以在其他大多数高级程序语言中见到，静态域被称为类域）

public void setId() {
    id = nextId;
    nextId++;
}

上述程序就实现了一个给每个用户对象分配一个不重复的id的作用，每次调用setId都会使静态域nextId的值加一，当下个对象再次调用的时候，总是比上次调用这个方法的对象id值要多一。这就保证了用户对象的id不会重复，也就是起到了唯一标识的作用。

静态常量

如果说静态变量我们用的比较少的话，静态常量就是我们比较熟知的了。比如，在Java的Math类中定义了一个静态常量PI：

public class Math {
    ···
    public static final double PI = 3.14159265358919323846;
    ···
}

在程序中，我们如果想使用这个常量的话，可以使用Math.PI的形式获取这个常量，但是如果我们把关键字static省略，我们就需要来new一个Math类的对象，然后再来调用PI。这里我们可以看出static关键字一个很关键也很使用的作用：在没有创建对象的情况下来进行调用（方法/变量）。

静态方法

首先我们要认识到，静态方法是一种不能对对象实施操作的方法，因为static修饰的无论是方法还是变量都是隶属于类的。比如Math类中的pow方法：

Math.pow(x,a)

计算的结果是x的a次幂，但是在计算的过程中，没有使用任何Math类的对象，也就是说，没有隐式参数。

可以认为静态方法是没有this参数的方法，如果你对前两节的内容还有印象，可以知道this参数代表的这个类的一个对象，也就是调用该方法的当前对象，但是静态方法是不能对对象实施操作的方法，所以也就不存在this参数。

静态方法只能访问静态域，不能访问该类中的实例域，比如刚刚的User类中的静态方法只能访问nextId域，却不能访问id域：

public static int getNextId() {
    return nextId;
}

我们如果想获取nextId的值可以这样来做：

int nextId = User.getNextId();

这里需要注意一点，虽然可以把这个方法的static给省略掉，但是，这样的话我们就需要通过一个User类的对象来调用这个方法。虽然可以使用对象调用静态方法，但是我们一般不建议你去这么做，因为这样会增加程序阅读的难度，比如这里有一个User对象mary，我们可以使用 mary.getNextId()来代替User.getNextId(),事实上，我们都清楚nextId的值和mary毫无关系，就会给阅读你的代码的人造成混淆，所以我们如果调用静态方法的话，最好采用类名调用的方式，而不是对象调用。

总结一下，我们经常在以下两种情况下使用静态方法：

一个方法不需要访问对象状态，其所需参数都是由显式参数来提供（比如： Math.pow()）
一个方法只需要访问类的静态域（比如： User.getNextId()）

工厂方法

静态方法还有一种常见的用途，那就是使用静态工厂方法来构造对象，比如NumberFormat类：

NumberFormat currencyFormatter = NumberFormat.getCurrencyInstance();
NumberFormat percentFormatter = NumberFormat.getPercentInstance();

double x = 0.1;

System.out.println(currencyFormatter.format(x))        // print $0.10
System.out.println(percentFormatter.format(x))        // print 10%

为什么NumberFormat类不利用构造器来完成这些操作呢？

无法命名构造器。构造器的名字必须与类名相同。但是，这里希望将得到的货币实例和百分比实例采用不用的名字
当使用构造器时，无法改变所构造的对象类型，而Factory方法将返回一个DecimalFormat类对象（NumberFormat类的子类）。