Статические методы

1. Статические методы

Кроме статических переменных, в классах могут быть и статические методы.

Обычные методы привязаны к объектам (экземплярам) класса и могут обращаться к обычным-переменным класса (а также к статическим переменным и методам). Статические же методы привязаны к статическому объекту класса и могут обращаться только к статическим переменным и/или другим статическим методам класса.

Чтобы вызвать обычный метод у класса, сначала нужно создать объект этого класса, а только потом вызвать метод у объекта. Вызвать обычный метод не у объекта, а у класса нельзя.

Пример:

public class DataInfo
{
   public int getValue()
   {
      return 100;
   }
}

public class Solution
{
   public static void main(String[] args)
   {
      System.out.println(DataInfo.getValue()); // тут будет ошибка!
   }
}

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.

Чтобы объявить метод статическим, нужно перед заголовком метода написать ключевое слово static. Общий вид этой конструкции такой:

static тип имя(параметры)
{
   код метода
}

Примеры:

public class Solution
{
   public static void main(String args[])
   {
      test();
   }

   public static void test()
   {
      int d = 2/0;
   }
}

Чтобы вызвать статический метод из другого класса, нужно указать имя класса перед именем статического метода. Общий вид этой конструкции такой:

Тип имя = ИмяКласса.имяМетода(параметры)

Примеры:

int x = Math.min(a, b);

int min(int a, int b)

Thread.sleep(200);

void sleep(long ms)

Path path = Path.of("c:\\readme.txt");

Path of(String str)

2. Статические vs Обычные методы

Чем же отличаются статические методы от обычных?

Обычный метод имеет привязку к объекту — экземпляру класса, статический же метод такой привязки не имеет. Обычный метод может обращаться к переменным в своем экземпляре класса, статический — нет: у него просто нет никакого экземпляра класса, связанного с ним.

Отличия двух типов методов можно выразить в таблице:

Зачем такие методы нужны, если они так сильно ограничены? Все дело в том, что у такого подхода тоже есть свои преимущества.

Во-первых, чтобы обратиться к статическим методам и переменным, не надо передавать никакую ссылку на объект.

Во-вторых, иногда бывает нужно, чтобы переменная была в единственном экземпляре. Как, например, переменная System.out (статическая переменная out класса System).

И, в-третьих, иногда нужно вызвать метод еще до того, как будет возможность создавать какие-то объекты. Например, вызов метода main(), с которого начинается выполнение программы: его вызывает Java-машина до создания экземпляра класса.

Есть связь с экземпляром класса

При вызове обычного метода в него передается скрытый параметр — объект, у которого его вызывали. Этот параметр имеет имя this. Именно этот скрытый параметр — ссылка на объект, у которого вызвали метод — и отличает обычные методы от статических.

У статических методов такого скрытого параметра нет, поэтому внутри статических методов нельзя пользоваться ключевым словом this, и из статического метода нельзя вызвать нестатический: ссылку на экземпляр класса попросту неоткуда взять.

Может вызывать обычные методы класса

В обычном методе класса всегда есть скрытый параметр — this — ссылка на объект класса, у которого был вызван метод. Каждый раз, когда вы вызываете обычный метод внутри другого обычного метода, для этого вызова используется скрытый параметр this. Пример

int min(int a, int b)
{
   return a < b ? a : b;
}

int min(int a, int b, int c)
{
   int t = min(a, b);
   return min(t, c);
}

int min(int a, int b)
{
   return a < b ? a : b;
}

int min(int a, int b, int c)
{
   int t = this.min(a, b);
   return this.min(t, c);
}

Именно поэтому нельзя вызвать обычный метод из статического. Внутри статического метода просто нет скрытой переменной с именем this.

Ну или представьте другой случай: в программе еще не создан ни один объект нашего класса. Статический метод класса можно вызвать? Да. А сможет этот статический метод вызвать обычный метод?

И у какого объекта он его вызовет? Ведь еще не существует ни одного экземпляра нашего класса!

Может вызывать статические методы класса

Статические методы можно вызывать откуда угодно — из любого места программы. А значит, их можно вызывать и из статических методов, и из обычных. Никаких ограничений тут нет.

Может обращаться к обычным переменным класса

Из обычного метода можно обращаться к обычным переменным класса, т.к. при этом произойдет обращение к переменным экземпляра класса, который легко получить из скрытого параметра this.

Статический метод не знает, из какого экземпляра класса ему брать значения обычных переменных. У нас вообще легко может быть ситуация, когда статический метод вызван, а ни одного экземпляра класса еще создано в программе не было.

Поэтому статические методы не могут обращаться к обычным переменным класса.

Статический метод вызывает обычный метод, вот только у какого объекта он должен вызваться?

Неизвестно! Поэтому и нельзя вызывать обычный метод из статического, не указывая ссылку на объект!

Может обращаться к статическим переменным класса

Ситуация с обращением к статическим переменным такая же, как и с обращениями к статическим методам. К статическим переменным можно обращаться из любого места в программе. А значит, можно обращаться из статических и обычных методов.

Может быть вызван у объекта

И статические, и обычные методы можно вызывать у объекта. Обычный метод можно, потому что только у объекта его вызвать и можно. Статический метод тоже можно вызывать у объекта: при этом компилятор сам определит тип переменной и вызовет статический метод по ее типу:

Thread th = Thread.current();
th.sleep(1000);

Thread th = Thread.current();
Thread.sleep(1000);

Integer i = 1;
int x = i.parseInt("12");

Integer i = 1;
int x = Integer.parseInt("12");

"".valueOf(12);

String.valueOf(12);

Может быть вызван у класса

У класса можно вызвать только статический метод, для вызова обычного метода нужна ссылка на экземпляр класса. Поэтому нельзя вызвать обычный метод конструкцией вида ИмяКласса.имяМетода(параметры)