Statische Klassen in Java

Gibt es so etwas wie static classin Java?

Was bedeutet eine solche Klasse? Müssen auch alle Methoden der statischen Klasse vorhanden sein static?

Ist es umgekehrt erforderlich, dass, wenn eine Klasse alle statischen Methoden enthält, die Klasse auch statisch sein soll?

Wofür sind statische Klassen gut?

Java verfügt über statisch verschachtelte Klassen, aber es scheint, als würden Sie nach einer statischen Klasse der obersten Ebene suchen. Java hat keine Möglichkeit, eine Klasse der obersten Ebene statisch zu machen, aber Sie können eine statische Klasse wie folgt simulieren:

• Klasse deklarieren final- Verhindert die Erweiterung der Klasse, da die Erweiterung einer statischen Klasse keinen Sinn ergibt
• Konstruktor privateerstellen - Verhindert die Instanziierung durch Clientcode, da es nicht sinnvoll ist, eine statische Klasse zu instanziieren
• Machen Sie alle , die Mitglieder und die Funktionen der Klasse static- Da die Klasse nicht keine Instanzmethoden aufgerufen werden können instanziiert werden kann oder Instanzfelder zugegriffen
• Beachten Sie, dass der Compiler Sie nicht daran hindert, ein (nicht statisches) Instanzmitglied zu deklarieren. Das Problem wird nur angezeigt, wenn Sie versuchen, das Instanzmitglied aufzurufen

Einfaches Beispiel für Vorschläge von oben:

public class TestMyStaticClass {
     public static void main(String []args){
        MyStaticClass.setMyStaticMember(5);
        System.out.println("Static value: " + MyStaticClass.getMyStaticMember());
        System.out.println("Value squared: " + MyStaticClass.squareMyStaticMember());
        // MyStaticClass x = new MyStaticClass(); // results in compile time error
     }
}

// A top-level Java class mimicking static class behavior
public final class MyStaticClass {
    private MyStaticClass () { // private constructor
        myStaticMember = 1;
    }
    private static int myStaticMember;
    public static void setMyStaticMember(int val) {
        myStaticMember = val;
    }
    public static int getMyStaticMember() {
        return myStaticMember;
    }
    public static int squareMyStaticMember() {
        return myStaticMember * myStaticMember;
    }
}

Was nützen statische Klassen? Eine gute Verwendung einer statischen Klasse besteht darin, einmalige Klassen, Dienstprogramme und / oder Bibliotheksklassen zu definieren, bei denen eine Instanziierung keinen Sinn ergibt. Ein gutes Beispiel ist die Math-Klasse, die einige mathematische Konstanten wie PI und E enthält und einfach mathematische Berechnungen bereitstellt. In einem solchen Fall wäre eine Instanziierung erforderlich und unnötig und verwirrend. Siehe MathKlassen- und Quellcode . Beachten Sie, dass es ist finalund alle seine Mitglieder sind static. Wenn Java die Deklaration von Klassen der obersten Ebene zulässt, ist staticdie Math-Klasse tatsächlich statisch.

Nun, Java hat "statisch verschachtelte Klassen", aber sie sind überhaupt nicht mit den statischen Klassen von C # identisch, wenn Sie von dort kommen. Eine statisch verschachtelte Klasse ist nur eine Klasse, die nicht implizit auf eine Instanz der äußeren Klasse verweist.

Statisch verschachtelte Klassen können Instanzmethoden und statische Methoden haben.

In Java gibt es keine statische Klasse der obersten Ebene.

Es gibt eine statisch verschachtelte Klasse . Diese [statisch verschachtelte] Klasse benötigt keine Instanz der einschließenden Klasse, um selbst instanziiert zu werden.

Diese Klassen [statisch verschachtelte] können nur auf die statischen Elemente der einschließenden Klasse zugreifen [da sie keinen Verweis auf Instanzen der einschließenden Klasse haben ...]

Codebeispiel:

public class Test { 
  class A { } 
  static class B { }
  public static void main(String[] args) { 
    /*will fail - compilation error, you need an instance of Test to instantiate A*/
    A a = new A(); 
    /*will compile successfully, not instance of Test is needed to instantiate B */
    B b = new B(); 
  }
}

Ja, es gibt eine statisch verschachtelte Klasse in Java. Wenn Sie eine verschachtelte Klasse als statisch deklarieren, wird sie automatisch zu einer eigenständigen Klasse, die instanziiert werden kann, ohne die äußere Klasse instanziieren zu müssen, zu der sie gehört.

Beispiel:

public class A
{

 public static class B
 {
 }
}

Da class Bes als statisch deklariert ist, können Sie explizit instanziieren als:

B b = new B();

Beachten class BSie, dass ein Instanzobjektaufruf folgendermaßen ausgesehen hätte, wenn er nicht als statisch deklariert worden wäre, um ihn eigenständig zu machen:

A a= new A();
B b = a.new B();

Was passiert, wenn ein Mitglied in einem classals static.. deklariert wird ? Auf diese Mitglieder kann zugegriffen werden, ohne das zu instanziieren class. Daher statichat es keine Bedeutung , eine äußere Klasse (Klasse der obersten Ebene) zu bilden . Daher ist es nicht erlaubt.

Sie können jedoch innere Klassen als statisch festlegen (da sie Mitglied der Klasse der obersten Ebene sind). Dann kann auf diese Klasse zugegriffen werden, ohne die Klasse der obersten Ebene zu instanziieren. Betrachten Sie das folgende Beispiel.

public class A {
    public static class B {

    }
}

Innerhalb einer anderen Klasse kann jetzt auf die CKlasse Bzugegriffen werden, ohne eine Instanz der Klasse zu erstellen A.

public class C {
    A.B ab = new A.B();
}

staticKlassen können auch non-staticMitglieder haben. Nur die Klasse wird statisch.

Wenn das staticSchlüsselwort jedoch aus der Klasse entfernt wird B, kann nicht direkt darauf zugegriffen werden, ohne eine Instanz von zu erstellen A.

public class C {
    A a = new A();
    A.B ab = a. new B();
}

Aber wir können keine staticMitglieder in einer non-staticinneren Klasse haben.

Da dies das Top-Ergebnis bei Google für "statische Klasse Java" ist und die beste Antwort nicht hier ist, dachte ich, ich würde es hinzufügen. Ich interpretiere die Frage von OP in Bezug auf statische Klassen in C #, die in der Java-Welt als Singletons bekannt sind. Für diejenigen, die es nicht wissen, kann in C # das Schlüsselwort "static" auf eine Klassendeklaration angewendet werden, was bedeutet, dass die resultierende Klasse niemals instanziiert werden kann.

Auszug aus "Effective Java - Second Edition" von Joshua Bloch (allgemein als einer der besten verfügbaren Java-Styleguides angesehen):

Ab Version 1.5 gibt es einen dritten Ansatz zur Implementierung von Singletons. Erstellen Sie einfach einen Aufzählungstyp mit einem Element:

// Enum singleton - the preferred approach
public enum Elvis {
    INSTANCE;
    public void leaveTheBuilding() { ... }
}

Dieser Ansatz ist funktional gleichbedeutend mit dem Public-Field-Ansatz, mit der Ausnahme, dass er präziser ist, die Serialisierungsmaschinerie kostenlos zur Verfügung stellt und eine ironclad-Garantie gegen Mehrfachinstanziierung bietet, selbst angesichts ausgefeilter Serialisierungs- oder Reflexionsangriffe. Während dieser Ansatz noch nicht weit verbreitet ist, ist ein Aufzählungstyp mit einem Element der beste Weg, um einen Singleton zu implementieren. (Schwerpunkt Autor)

Bloch, Joshua (2008-05-08). Effektives Java (Java-Serie) (S. 18). Pearson Ausbildung.

Ich denke, die Umsetzung und Begründung sind ziemlich selbsterklärend.

Kann eine Klasse in Java statisch sein?

Die Antwort ist JA , wir können eine statische Klasse in Java haben. In Java haben wir statische Instanzvariablen sowie statische Methoden und auch statische Blöcke . Klassen können auch in Java statisch gemacht werden.

In Java können wir die (äußere) Klasse der obersten Ebene nicht statisch machen. Nur verschachtelte Klassen können statisch sein.

statisch verschachtelte Klasse gegen nicht statisch verschachtelte Klasse

1) Für verschachtelte statische Klassen ist keine Referenz der äußeren Klasse erforderlich, für nicht statische verschachtelte Klassen oder innere Klassen ist jedoch eine Referenz für die äußere Klasse erforderlich.

2) Die innere Klasse (oder nicht statische verschachtelte Klasse) kann sowohl auf statische als auch auf nicht statische Mitglieder der äußeren Klasse zugreifen. Eine statische Klasse kann nicht auf nicht statische Mitglieder der Outer-Klasse zugreifen. Es kann nur auf statische Mitglieder der Outer-Klasse zugreifen.

siehe hier: https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/nested.html

Äußere Klassen können nicht statisch sein, verschachtelte / innere Klassen jedoch. Das hilft Ihnen im Grunde, die verschachtelte / innere Klasse zu verwenden, ohne eine Instanz der äußeren Klasse zu erstellen.

In einfachen Worten, Java unterstützt die Deklaration einer Klasse als statisch nur für die inneren Klassen, nicht jedoch für die Klassen der obersten Ebene.

Klassen der obersten Ebene: Ein Java-Projekt kann mehr als eine Klasse der obersten Ebene in jeder Java-Quelldatei enthalten, wobei eine der Klassen nach dem Dateinamen benannt ist. Vor den Klassen der obersten Ebene sind nur drei Optionen oder Schlüsselwörter zulässig: öffentlich, abstrakt und endgültig .

Innere Klassen: Klassen, die sich innerhalb einer Klasse der obersten Ebene befinden, werden als innere Klassen bezeichnet. Dies ist im Grunde das Konzept verschachtelter Klassen. Innere Klassen können statisch sein . Die Idee, die inneren Klassen statisch zu machen, besteht darin, die Objekte der inneren Klassen zu instanziieren, ohne das Objekt der Klasse der obersten Ebene zu instanziieren. Dies ist genau so, wie die statischen Methoden und Variablen innerhalb einer Klasse der obersten Ebene funktionieren.

Daher unterstützt Java statische Klassen auf der Ebene der inneren Klassen (in verschachtelten Klassen).

Und Java unterstützt keine statischen Klassen in Klassen der obersten Ebene.

Ich hoffe, dies gibt eine einfachere Lösung für die Frage nach dem grundlegenden Verständnis der statischen Klassen in Java.

Java verfügt über statische Methoden, die Klassen zugeordnet sind (z. B. java.lang.Math verfügt nur über statische Methoden), die Klasse selbst ist jedoch nicht statisch.

Sie können das statische Schlüsselwort nur für eine Klasse verwenden, wenn es sich um eine innere Klasse handelt. Eine statische innere Klasse ist eine verschachtelte Klasse, die ein statisches Mitglied der äußeren Klasse ist. Auf den Zugriff kann zugegriffen werden, ohne die äußere Klasse mithilfe anderer statischer Elemente zu instanziieren. Genau wie statische Elemente hat eine statisch verschachtelte Klasse keinen Zugriff auf die Instanzvariablen und -methoden der äußeren Klasse.

public class Outer {
   static class Nested_Demo {
      public void my_method() {
          System.out.println("This is my nested class");
      }
   }
public static void main(String args[]) {
      Outer.Nested_Demo nested = new Outer.Nested_Demo();
      nested.my_method();
   }
}

Eine statische Methode bedeutet, dass im Gegensatz zu public auf sie zugegriffen werden kann, ohne ein Objekt der Klasse zu erstellen:

public class MyClass {
   // Static method
   static void myStaticMethod() {
      System.out.println("Static methods can be called without creating objects");
   }

  // Public method
  public void myPublicMethod() {
      System.out.println("Public methods must be called by creating objects");
   }

  // Main method
  public static void main(String[ ] args) {
      myStaticMethod(); // Call the static method
    // myPublicMethod(); This would output an error

    MyClass myObj = new MyClass(); // Create an object of MyClass
    myObj.myPublicMethod(); // Call the public method
  }
}

Alle guten Antworten, aber ich habe keinen Verweis auf java.util.Collections gesehen, der Tonnen statischer innerer Klassen für ihre statischen Faktormethoden verwendet. Also das gleiche hinzufügen.

Hinzufügen eines Beispiels aus java.util.Collections mit mehreren statischen inneren Klassen. Innere Klassen sind nützlich, um Code zu gruppieren, auf den über die äußere Klasse zugegriffen werden muss.

/**
 * @serial include
 */
static class UnmodifiableSet<E> extends UnmodifiableCollection<E>
                             implements Set<E>, Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -9215047833775013803L;

    UnmodifiableSet(Set<? extends E> s)     {super(s);}
    public boolean equals(Object o) {return o == this || c.equals(o);}
    public int hashCode()           {return c.hashCode();}
}

Hier ist die statische Faktormethode in der Klasse java.util.Collections

public static <T> Set<T> unmodifiableSet(Set<? extends T> s) {
    return new UnmodifiableSet<>(s);
}