Java статические переменные: 29) Статические переменные — CoderLessons.com

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Java: члены класса, статические переменные и методы

< Лекция 13 || Лекция 14: 1234 || Лекция 15 >

Аннотация: В лекции вводится понятие членов класса, описывается использование статических переменных и переменных экземпляра. Рассматривается синтаксис переопределения метода и использование перегружаемых методов. Изучается механизм передачи параметров в языке Java.

Ключевые слова: переменная экземпляра, transient, volatility, метод экземпляра, суперкласс, конструктор, модификаторы доступа, фигурные скобки, операторы, this, super, инициализация, статические методы

Объявление переменных и методов класса

Объявление переменных

В языке Java при объявлении переменной — указании ее типа и имени — одновременно можно выполнить ее инициализацию.

Для переменной могут быть указаны следующие модификаторы доступа:

• intuit.ru/2010/edi»> public или protected, или private, — определяющие область видимости переменной;
• static — указывает, что переменная является переменной класса, а не переменной экземпляра класса;
• final — запрещает присвоение значений переменной вне тела класса, в котором она объявлена;
• transient — указывает, что переменная не является частью постоянного состояния объекта;
• volatile — определяет возможность асинхронного изменения переменной.

Переменная, не имеющая модификатора static, называется переменной экземпляра. Переменная экземпляра создается для каждого нового экземпляра класса.

Переменная, имеющая модификатор static, называется переменной класса. Для всех экземпляров класса существует только одна переменная класса. Эта переменная доступна и до создания экземпляра класса.

Переменная, имеющая модификатор final, должна быть инициализирована внутри тела класса, так как вне тела класса final -переменная является константой и ее изменение или инициализация запрещены.

Модификатор transient нельзя использовать совместно с модификаторами final или static.

Любая переменная может иметь модификатор доступа public (общедоступный), protected (защищенный) или private (скрытый).

Для этих модификаторов определены следующие правила доступа:

• public указывает, что данная переменная будет доступна везде, где доступен класс, в котором она объявлена;
• protected указывает, что данная переменная будет доступна как внутри пакета, содержащего объявление класса, в котором она определена, так и внутри любого подкласса данного класса;
• intuit.ru/2010/edi»> private указывает, что данная переменная не будет доступна нигде кроме тела класса, в котором она объявлена.

По умолчанию переменная считается доступной везде внутри пакета, содержащего класс, в котором она объявлена, и недоступна ни в каком другом подклассе указанного класса в том случае, если подкласс содержится в другом пакете.

Инициализация переменной означает присвоение этой переменной некоторого значения. В качестве значения инициализации могут выступать:

• выражение;
• массив, указываемый в фигурных скобках.

Если переменная объявлена с модификатором static, то инициализация выполнятся сразу при загрузке класса.

Если объявляемая переменная является переменной экземпляра, то инициализация выполняется при выполнении метода-конструктора класса.

Если объявляемая переменная является локальной переменной, то ее инициализация происходит при выполнении оператора объявления этой переменной.

Например:

int i1,i2;
float f1 = 3.0;
float dArray1 [] = new float [14];
java.lang.String str1 = "no?iea"; 
Object oObj = str1 ; 
Exception e = new Exception ( ) ;

Дальше >>

< Лекция 13 || Лекция 14: 1234 || Лекция 15 >

Где хранятся статические переменные в Java

Прочее › Java › Что такое static Java

Статические переменные класса также хранятся в куче вместе с определением класса. К объектам в куче могут обращаться все потоки, имеющие ссылку на объект. Когда поток имеет доступ к объекту, он также может получить доступ к переменным-членам этого объекта.

• Переменные-члены объекта и статические переменные класса хранятся в куче в Java.
• Объекты создаются в куче, а ссылки на них хранятся в стеке.
• Статические переменные уменьшают объем памяти программы, и они объявляются как final.
• Локальные переменные хранятся в стеке вызовов.
• Примитивные типы данных хранятся в стеке, а ссылочные типы — в куче.
• Метод main() является статическим и привязан к статическому объекту класса.
• Статическое поле принадлежит классу, и к нему можно обращаться используя имя класса.

1. Где хранятся переменные в Java
2. Где хранятся статические поля класса
3. Где хранятся объекты в Java
4. Как вызвать статический метод Java
5. Где хранятся переменные
6. Где хранятся типы данных Java
7. Что такое статическая переменная Java
8. Что такое статическое поле Java
9. Что такое статический класс Java
10. Где хранятся статические методы в памяти JVM
11. Что хранится в куче Джава
12. Что хранится в Хипе
13. Когда лучше использовать static
14. Для чего нужен static в Java
15. Чем отличаются статические поля от Нестатических
16. Как посмотреть все переменные
17. Где хранится память стека
18. Где хранится куча
19. Где объявляются переменные
20. Где описываются переменные
21. Где хранятся ссылочные переменные

Где хранятся переменные в Java

Переменные-члены объекта хранятся в куче вместе с самим объектом. Это верно как в случае, когда переменная-член имеет примитивный тип, так и в том случае, если она является ссылкой на объект. Статические переменные класса также хранятся в куче вместе с определением класса.

Статические переменные класса всегда находятся внутри статического объекта класса и существуют только в одном экземпляре. Обращаться к обычным переменным класса (полям класса) можно только имея ссылку на объект класса.

Где хранятся объекты в Java

Новые объекты всегда создаются в куче, а ссылки на них хранятся в стеке. Эти объекты имеют глобальный доступ и могут быть получены из любого места программы. Эта область памяти разбита на несколько более мелких частей, называемых поколениями: Young Generation — область где размещаются недавно созданные объекты.

А чтобы вызвать статический метод, достаточно чтобы просто существовал статический объект класса (который всегда существует после загрузки класса в память). Именно поэтому метод main() — статический. Он привязан к статическому объекту класса, для его вызова не нужно создавать никакие объекты.

Где хранятся переменные

Локальные переменные хранятся в стеке вызовов в большинстве языков. Это означает, что если функция рекурсивно вызывает сама себя, то переменные каждый раз создаются заново и им выделяется персональная память, а не запись в одно и то же место.

Где хранятся типы данных Java

В Java есть примитивные типы данных (хранятся в стеке) и ссылочные типы (хранятся в куче):

• В Java есть примитивные типы данных (хранятся в стеке) и ссылочные типы (хранятся в куче).
• Примитивы — это всегда единичные числа, просто в разных вариациях.

Статические переменные уменьшают объем памяти программы. Это связано с тем, что память выделяется только один раз для статической переменной во время загрузки класса, а для нестатической переменной память выделяется каждый раз при создании экземпляра класса. Статические переменные обычно объявляются в Java как final.

Модификатор static в Java напрямую связан с классом. Если поле статично, значит оно принадлежит классу, если метод статичный — аналогично: он принадлежит классу. Исходя из этого, можно обращаться к статическому методу или полю, используя имя класса.

Статическим классом в java может быть только вложенный класс. Если класс отмечен как static, то он ведет себя, как обычный класс. На мой взгляд использование статического класса может быть уместно, как небольшой класс, который по смыслу тесно связан с «основным» внешним классом.

С точки зрения используемой памяти, статические переменные размещаются в специальном пуле в памяти JVM, называемом Metaspace (до Java 8 он назывался Permanent Generation или PermGen, который был полностью удален и заменен на Metaspace).

Что хранится в куче Джава

Куча (Heap)

Эта часть памяти хранит в памяти фактические объекты, на которые ссылаются переменные из стека.

Что хранится в Хипе

Из всего сказанного ранее следует, что в стеке хранится контекст исполняемых функций, а именно их локальные переменные, переданные в них аргументы, а также адрес возврата и возвращаемое значение.

Модификатор static используется для объявления статического члена, принадлежащего собственно типу, а не конкретному объекту. Модификатор static можно использовать для объявления классов static.

Модификатора static — с англ. «статичный», «постоянный» — делает переменную или метод «независимыми» от объекта.

При создании объектов класса для каждого объекта создается своя копия нестатических обычных полей. А статические поля являются общими для всего класса. Поэтому они могут использоваться без создания объектов класса.

Как посмотреть все переменные

Самый простой способ просмотреть содержимое переменных окружения в Windows — открыть свойства системы (sysdm. cpl) -> Дополнительно -> Переменные среды. Как вы видите, в открывшемся есть две секции: в верхней содержатся переменные окружения пользователя, в нижнем — системные.

Где хранится память стека

Stack — Переменные, выделенные в стеке, хранятся непосредственно в памяти, и доступ к этой памяти очень быстрый, и ее выделение определяется при компиляции программы. Стек используется для статичного выделения памяти. Он организован по принципу «последним пришёл — первым вышел» (LIFO).

Где хранится куча

Куча — это хранилище памяти, также расположенное в ОЗУ, которое допускает динамическое выделение памяти и не работает по принципу стека: это просто склад для ваших переменных. Когда вы выделяете в куче участок памяти для хранения переменной, к ней можно обратиться не только в потоке, но и во всем приложении.

Где объявляются переменные

Где объявляются переменные

Объявление переменных может быть расположено в трех местах: внутри функции, в определении параметров функции и вне всех функций. Это — места объявлений соответсвенно локальных, формальных параметров функций и глобальных переменных.

Где описываются переменные

Описание переменных

Переменные могут быть описаны в разделе описаний, а также непосредственно внутри любого блока begin/end. имя:= выражение; Имена в списке перечисляются через запятую.

Где хранятся ссылочные переменные

На самом деле ссылочные типы — всегда хранятся в куче, а вот значимые типы могут храниться как в куче, так и в стеке. Все локальные переменные (local variables) и параметры метода хранятся в стеке. Это касается переменных и параметров и значимых (value types) и ссылочных типов (reference types).

Статическая переменная в Java с примерами

Обзор

Статическая переменная связана с классом, а не с экземпляром. Статическое поле объявляется с помощью ключевого слова static. Статические переменные являются общими для всех экземпляров класса.

В каждом классе существует только одна копия статической переменной. Нестатические переменные нельзя вызывать внутри статических методов.

Если какой-либо экземпляр класса изменяет значение статической переменной, это изменение отражается на всех экземплярах класса. статическая переменная в java эффективно использует память, поскольку они не дублируются для каждого экземпляра.

Давайте начнем эту статью с примера из реальной жизни. Рассмотрим машину, производящую различные виды ручек, такие как синие, черные, зеленые и т. д., для компании «Х».

Все ручки различны по своим свойствам, например, некоторые из них синие с разным строением тела, а некоторые из них черные. Но один атрибут является общим для всех ручек — это название компании, то есть «X» .

Давайте реализуем класс Pen, включив в него упомянутые выше детали.

Переменная companyName имеет статический тип, что означает, что она является общей для всех экземпляров класса Pen.

Какова цель объявления переменной companyName как статической? Это связано с тем, что, поскольку значение переменной companyName одинаково для всех объектов Pen, сохранение его отдельно для каждого экземпляра неэффективно с точки зрения использования памяти.

Следовательно, статическая переменная связана с классом, а не с объектами.

• Статические переменные — это те переменные, которые являются общими для всех экземпляров класса.
• Создается и используется всеми экземплярами класса только одна копия статической переменной.
• Поскольку это переменная уровня класса, выделение памяти для таких переменных происходит только один раз, когда класс загружается в память.
• Если объект изменяет значение статической переменной, это изменение отражается на всех объектах.

Основное использование ключевого слова static в java используется для управления памятью в java. Всякий раз, когда мы помещаем ключевое слово static перед инициализацией методов или переменных определенного класса, эти статические методы и переменные принадлежат классу, а не их экземплярам или объектам.

Синтаксис статической переменной в Java

Синтаксис:

Пример : Country.java

Вывод:

Объяснение:

• В приведенном выше примере мы создали класс Country со статической переменной countryCounter.
• Мы создали два объекта: ob1 и ob2 класса Country и с их помощью увеличили значение countryCounter.
• Наконец, мы получили доступ к значению переменной countryCounter тремя разными способами, и значение совпадает с тем, что видно в выходных данных.
• Это показывает, что переменная является общей для всех экземпляров, и к ней также можно получить доступ с помощью идентификатора класса.

Работа по вышеуказанной программе схематично.

Во время компиляции файла Country.java компилятор java связывает статические переменные с классом, так как в этом случае переменная countryCounter привязывается к скомпилированному классу.

На приведенной ниже диаграмме видно, что статическая переменная countryCounter связана с классом, и эта переменная является общей для всех экземпляров класса.

В этом случае два экземпляра класса страны обращаются к одной и той же статической переменной, показанной ниже на диаграмме. Поскольку переменная countryCounter является статической переменной, а статическая переменная является переменной класса, поэтому любые изменения в этих переменных отражаются во всех экземплярах класса, поэтому после первого приращения значение countryCounter равно 1, а после другого приращения окончательное значение равно 2.

Статические переменные и методы хранятся в динамической памяти. На самом деле все статические методы хранятся в памяти Heap.

До версии Java 8 статические переменные класса хранились в отдельном разделе памяти без кучи, именуемой Область метода , созданной виртуальной машиной Java после компиляции класса. Секция области методов использовалась для хранения статических переменных класса, метаданных класса и т. д. Тогда как нестатические методы и переменные хранились в памяти кучи.

статические переменные в Java объявляются с помощью ключевого слова static. Статическое ключевое слово указывает на JVM (виртуальная машина Java), что эта переменная должна быть загружена вместе с классом во время компиляции программы.

Если мы не инициализируем статическую переменную, значение по умолчанию типа данных статической переменной будет автоматически присвоено статической переменной в java. Например, значение по умолчанию для целых чисел равно нулю, для объектов — значение null и так далее.

Примеры объявлений

Пример:

Вывод:

Объяснение:

• Если мы не назначаем начальное значение какой-либо статической переменной, значение по умолчанию автоматически инициализируется для этой конкретной переменной.
• В приведенном выше примере есть статические переменные, одна из которых имеет логический тип, а вторая — целочисленный тип.
• Мы не инициализировали эти переменные, поэтому всякий раз, когда мы пытаемся получить доступ к этим переменным, мы получаем значения этих переменных по умолчанию: false для переменной логического типа и 0 для целого числа. Это значения по умолчанию для этих типов данных.

Мы не можем объявлять статические переменные в методе main() или любом другом методе класса. Статические переменные должны быть объявлены как члены класса в классе.

Поскольку во время компиляции JVM привязывает статические переменные к уровню класса, это означает, что они должны быть объявлены как члены класса.

Пример

Объяснение:

• Статическая переменная в java может быть объявлена ​​как члены класса, такие как static int number, является допустимым объявлением статической переменной, но статические переменные не могут быть объявлены внутри любого метода объем.
• Если мы попытаемся объявить статические переменные внутри любого метода, компилятор покажет синтаксическую ошибку.
• В приведенном выше примере, если мы попытаемся объявить статическую переменную в методе main(), компилятор покажет синтаксическую ошибку недопустимого модификатора .

Статические переменные также используются как константы с ключевым словом final в Java. Константы должны быть инициализированы, и для них не допускается любое обновление. Давайте разберемся с этим на примере.

• Переменные, объявленные с ключевыми словами static и final, должны быть инициализированы значением.
• Конечные переменные не могут быть изменены, как показано ниже.

• В приведенном выше примере, если мы не инициализируем статические переменные, компилятор покажет ошибку во время компиляции.
• В приведенной выше программе final статическая переменная b не инициализирована и, следовательно, вызовет ошибку времени компиляции.
• Ключевое слово final ограничивает любые изменения в переменной, поэтому любое увеличение, уменьшение или любое другое изменение будет нарушать это ограничение, и поэтому компилятор покажет ошибку в приведенном выше случае, когда строка «a++» не является допустимым выражением.

Доступ к статическим переменным можно получить, вызвав имя класса класса. Нет необходимости создавать экземпляр класса для доступа к статическим переменным, потому что статические переменные являются переменными класса и являются общими для всех экземпляров класса.

• Доступ к статическим переменным возможен во всех типах методов: статических или нестатических.
• Мы не можем получить доступ к нестатическим переменным в статических методах, потому что к нестатическим переменным можно получить доступ только путем создания экземпляра класса.
• Однако статические методы можно вызывать без создания экземпляра класса.
• Это приводит к ошибке ссылки для нестатической переменной , поскольку доступ к нестатическим переменным возможен только через экземпляр класса, поэтому статические методы не могут получить доступ к нестатическим переменным.
• Другой способ понять это: если мы не создали ни одного экземпляра класса и вызываем статический метод, который содержит нестатическую ссылку, на какой объект должен указывать нестатический элемент?

Код:

Объяснение:

• В приведенном выше примере нестатическая переменная с именем number вызывается двумя методами: один — статический метод check(), а другой — нестатический метод. то есть проверка1().
• Когда нестатическая переменная вызывается внутри функции check(), компилятор Java покажет ошибку ссылки , потому что:
  • Мы можем получить доступ к нестатической переменной только после создания экземпляра класса.
  • Но статические методы можно вызывать без создания экземпляра класса,
  • Поэтому при обращении к нестатической переменной в компиляторе статического метода будет отображаться ссылка на ошибку .

Синтаксис для доступа

• Имя класса : Имя класса, содержащего статическую переменную.
• (.) dot operato r: Оператор, используемый для доступа к статическим переменным.
• Имя переменной : Имя статической переменной, которую необходимо вызвать.

Пример

Вывод:

Объяснение:

• В приведенном выше примере доступ к статической переменной с именем ans осуществляется двумя способами. Один из способов — не создавать экземпляр класса, используя только ссылку на класс, а второй — использовать экземпляр класса.
• При доступе к статической переменной в java с использованием экземпляра класса компилятор покажет предупреждение: Доступ к статическому полю Main.ans должен быть статическим .
• Это связано с тем, что нет необходимости создавать экземпляр для доступа к статическим членам класса.

1. Общие для всех экземпляров

Статические переменные являются общими для всех экземпляров. Одна копия статических переменных используется всеми экземплярами класса. Если какой-либо объект класса изменяет значение статического поля, изменение отражается во всех экземплярах.

Пример

Вывод:

Объяснение:

• два экземпляра класса.
• Первый экземпляр, названный ob1, увеличивает значение переменной number на 1, а второй экземпляр, названный ob2, снова увеличивает значение статической переменной number на 1, что в конечном итоге делает его равным 2,

Класс, содержащий статические и нестатические элементы

Код:

Вывод:

• В приведенной выше программе статическая переменная insert() вызывается каждым новым экземпляром класса, она вставляет имя для каждого нового экземпляра и увеличивает переменную count_clicks.
• Поскольку статическая переменная является общей для всех экземпляров, любые изменения, выполненные в отношении любого экземпляра, автоматически обновляют его исходное состояние.
• В приведенной выше программе мы увеличиваем статические члены три раза. Следовательно, результат равен 3. Это значение одинаково для всех экземпляров, что означает, что изменения, сделанные любым экземпляром, отражаются во всех экземплярах.

Управление памятью вышеуказанной программы

• Всякий раз, когда мы создаем экземпляр класса, для всех соответствующих экземпляров класса в куче памяти создается отдельная копия всех методов и переменных класса, кроме статических членов.
• В приведенном выше примере имя метода вставки() вызывается тремя экземплярами класса, и каждый раз, когда вызывается метод вставки(), значение count_clicks увеличивается на единицу.
• Поскольку count_clicks является статической переменной, она является общей для всех экземпляров класса, поэтому любые изменения этой переменной отражаются во всех экземплярах класса.

• В простейшем реальном примере статической переменной должен быть класс с именем Student, который используется для представления сведений о любом студенте, поступившем в школу.
• Теперь нам нужно подсчитать, сколько учеников поступило в школу.
• В этом случае можно использовать концепцию статической переменной в java. Мы просто создаем статическую переменную с именем count_student внутри класса Student.
• Увеличьте значение count_student внутри конструктора для класса Student. В результате всякий раз, когда мы создаем новый экземпляр класса Student, count_student автоматически увеличивается на 1.
• Таким образом, мы можем подсчитать общее количество новых учеников, поступивших в школу.

Заключение

• Статическая переменная в Java является общей для всех экземпляров класса. Статические переменные связаны с классом, а не с объектами.
• Статические переменные загружаются во время компиляции класса.

  No related posts.