Java中static、this、super、final用法簡談(一)

本篇旨在協助準備學習Java以及剛接觸Java的朋友認識、掌握和使用static、this、super、final這幾個關鍵字的使用。Java博大精深，我也是一位正在學習和使用Java的愛好者，文中難免有不妥之處，歡迎指正。

一、static
    請先看下面這段程式：

1.  
2.   public class Hello{
3.     public static void main(String[] args){ //(1)
4.       System.out.println("Hello,world!");   //(2)
5.     }
6.   }

看過這段程式，對於大多數學過Java 的從來說，都不陌生。即使沒有學過Java，而學過其它的進階語言，例如C，那你也應該能看懂這段代碼的意思。它只是簡單的輸出“Hello,world”，一點別的用處都沒有，然而，它卻展示了static關鍵字的主要用法。 
在1處，我們定義了一個靜態方法名為main，這就意味著告訴Java編譯器，我這個方法不需要建立一個此類的對象即可使用。你還得你是怎麼運行這個程式嗎？一般，我們都是在命令列下，打入如下的命令(加底線為手動輸入)：
javac Hello.java
java Hello
Hello,world!
這就是你啟動並執行過程，第一行用來編譯Hello.java這個檔案，執行完後，如果你查看當前，會發現多了一個Hello.class檔案，那就是第一行產生的Java二進位位元組碼。第二行就是執行一個Java程式的最普遍做法。執行結果如你所料。在2中，你可能會想，為什麼要這樣才能輸出。好，我們來分解一下這條語句。（如果沒有安裝Java文檔，請到Sun的官方網站瀏覽J2SE API）首先，System是位於java.lang包中的一個核心類，如果你查看它的定義，你會發現有這樣一行：public static final PrintStream out;接著在進一步，點擊PrintStream這個超連結，在METHOD頁面，你會看到大量定義的方法，尋找println，會有這樣一行：
public void println(String x)。好了，現在你應該明白為什麼我們要那樣調用了，out是System的一個靜態變數，所以可以直接使用，而out所屬的類有一個println方法。

靜態方法
通常，在一個類中定義一個方法為static，那就是說，無需本類的對象即可調用此方法。如下所示：

1. class Simple{
2.    static void go(){
3.      System.out.println("Go...");
4.    }
5. }
6. public class Cal{
7.   public static void main(String[] args){
8.     Simple.go();
9.   }
10. }

調用一個靜態方法就是“類名.方法名”,靜態方法的使用很簡單如上所示。一般來說，靜態方法常常為應用程式中的其它類提供一些工具 + 生產力所用，在Java的類庫中大量的靜態方法正是出於此目的而定義的。
靜態變數
靜態變數與靜態方法類似。所有此類執行個體共用此靜態變數，也就是說在類裝載時，只分配一Block Storage空間，所有此類的對象都可以操控此Block Storage空間，當然對於final則另當別論了。看下面這段代碼：

1. class Value{
2.   static int c=0;
3.   static void inc(){
4.     c++;
5.   }
6. }
7. class Count{
8.   public static void prt(String s){
9.     System.out.println(s);
10.   }
11.   public static void main(String[] args){
12.     Value v1,v2;
13.     v1=new Value();
14.     v2=new Value();
15.     prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
16.     v1.inc();
17.     prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);  
18.   }
19. }

結果如下：
v1.c=0  v2.c=0
v1.c=1  v2.c=1
由此可以證明它們共用一Block Storage區。static變數有點類似於C中的全域變數的概念。值得探討的是靜態變數的初始化問題。我們修改上面的程式：

1. class Value{
2.   static int c=0;
3.   Value(){
4.     c=15;
5.   }
6.   Value(int i){
7.     c=i;
8.   }
9.   static void inc(){
10.     c++;
11.   }
12. }
13. class Count{
14.   public static void prt(String s){
15.     System.out.println(s);
16.   }
17.     Value v=new Value(10);
18.     static Value v1,v2;
19.     static{
20.       prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
21.       v1=new Value(27);
22.       prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
23.       v2=new Value(15);
24.       prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
25.     }
26.  
27.   public static void main(String[] args){
28.     Count ct=new Count();
29.     prt("ct.c="+ct.v.c);
30.     prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
31.     v1.inc();
32.     prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
33.     prt("ct.c="+ct.v.c);
34.   }
35. }

運行結果如下：
v1.c=0  v2.c=0
v1.c=27  v2.c=27
v1.c=15  v2.c=15
ct.c=10
v1.c=10  v2.c=10
v1.c=11  v2.c=11
ct.c=11
這個程式展示了靜態初始化的各種特性。如果你初次接觸Java，結果可能令你吃驚。可能會對static後加大括弧感到困惑。首先要告訴你的是，static定義的變數會優先於任何其它非static變數，不論其出現的順序如何。正如在程式中所表現的，雖然v出現在v1和v2的前面，但是結果卻是v1和v2的初始化在v的前面。在static{後面跟著一段代碼，這是用來進行顯式的靜態變數初始化，這段代碼只會初始化一次，且在類被第一次裝載時。如果你能讀懂並理解這段代碼，會協助你對static關鍵字的認識。在涉及到繼承的時候，會先初始化父類的static變數，然後是子類的，依次類推。非靜態變數不是本文的主題，在此不做詳細討論，請參考Think in Java中的講解。
靜態類
通常一個普通類不允許聲明為靜態，只有一個內部類才可以。這時這個聲明為靜態內部類可以直接作為一個普通類來使用，而不需執行個體一個外部類。如下代碼所示：

1. public class StaticCls{
2.   public static void main(String[] args){
3.     OuterCls.InnerCls oi=new OuterCls.InnerCls();
4.   }
5. }
6. class OuterCls{
7.   public static class InnerCls{
8.     InnerCls(){
9.       System.out.println("InnerCls");
10.     }
11.    }
12. }

輸出結果會如你所料：
InnerCls
和普通類一樣。內部類的其它用法請參閱Think in Java中的相關章節，此處不作詳解。
關於另三篇文章（this,super,final）會陸續發表，敬請關注。