Java: Wann werden statische Methoden verwendet?

Ich frage mich, wann ich statische Methoden anwenden soll. Angenommen, ich habe eine Klasse mit einigen Gettern und Setzern, eine oder zwei Methoden, und ich möchte, dass diese Methoden nur für ein Instanzobjekt der Klasse aufgerufen werden können. Heißt das, ich sollte eine statische Methode verwenden?

z.B

Obj x = new Obj();
x.someMethod

oder

Obj.someMethod

(Ist das der statische Weg?)

Ich bin ziemlich verwirrt!

Eine Faustregel: Fragen Sie sich: "Ist es sinnvoll, diese Methode aufzurufen, auch wenn noch kein Objekt erstellt wurde?" Wenn ja, sollte es definitiv statisch sein.

In einer Klasse haben CarSie möglicherweise eine Methode:

double convertMpgToKpl(double mpg)

... was statisch wäre, weil man vielleicht wissen möchte, in was 35mpg konvertiert, selbst wenn noch niemand ein gebaut hat Car. Aber diese Methode (die die Effizienz einer bestimmten festlegt Car):

void setMileage(double mpg)

... kann nicht statisch sein, da es unvorstellbar ist, die Methode aufzurufen, bevor eine erstellt Carwurde.

(Übrigens ist das Gegenteil nicht immer der Fall: Manchmal haben Sie eine Methode, die zwei CarObjekte umfasst, und möchten dennoch, dass sie statisch ist. ZB:

Car theMoreEfficientOf( Car c1, Car c2 )

Obwohl dies in eine nicht statische Version konvertiert werden könnte, würden einige argumentieren, dass CarSie einen Anrufer nicht zwingen sollten, eine Carals das Objekt auszuwählen, das Sie aufrufen , da es keine "privilegierte" Auswahl gibt, die wichtiger ist Methode auf. Diese Situation macht jedoch einen relativ kleinen Teil aller statischen Methoden aus.)

Definieren Sie statische Methoden nur in den folgenden Szenarien:

1. Wenn Sie Dienstprogrammklassen schreiben und diese nicht geändert werden sollen.
2. Wenn die Methode keine Instanzvariable verwendet.
3. Wenn eine Operation nicht von der Instanzerstellung abhängig ist.
4. Wenn es Code gibt, der von allen Instanzmethoden problemlos gemeinsam genutzt werden kann, extrahieren Sie diesen Code in eine statische Methode.
5. Wenn Sie sicher sind, dass die Definition der Methode niemals geändert oder überschrieben wird. Da statische Methoden nicht überschrieben werden können.

Es gibt einige triftige Gründe für die Verwendung statischer Methoden:

• Leistung : Wenn Sie möchten, dass Code ausgeführt wird, und kein zusätzliches Objekt dafür instanziieren möchten, verschieben Sie ihn in eine statische Methode. Die JVM kann auch statische Methoden stark optimieren (ich glaube, ich habe einmal James Gosling gelesen, der erklärt, dass Sie keine benutzerdefinierten Anweisungen in der JVM benötigen, da statische Methoden genauso schnell sind, aber die Quelle nicht finden konnten - also es könnte völlig falsch sein). Ja, es ist eine Mikrooptimierung und wahrscheinlich nicht erforderlich. Und wir Programmierer machen niemals unnötige Dinge, nur weil sie cool sind, oder?

• Praktikabilität : Anstatt new Util().method(arg)anzurufen Util.method(arg), anzurufen oder method(arg)statisch zu importieren. Einfacher, kürzer.

• Hinzufügen von Methoden : Sie wollten wirklich, dass die Klasse String eine removeSpecialChars()Instanzmethode hat, diese ist jedoch nicht vorhanden (und sollte es auch nicht sein, da sich die Sonderzeichen Ihres Projekts möglicherweise von denen der anderen Projekte unterscheiden), und Sie können sie nicht hinzufügen (seit Java) ist etwas vernünftig), also erstellen Sie eine Utility-Klasse und rufen removeSpecialChars(s)stattdessen auf s.removeSpecialChars(). Süss.

• Reinheit : Wenn Sie einige Vorsichtsmaßnahmen treffen, ist Ihre statische Methode eine reine Funktion , das heißt, das einzige, von dem sie abhängt, sind ihre Parameter. Daten rein, Daten raus. Dies ist einfacher zu lesen und zu debuggen, da Sie keine Vererbungsprobleme haben, über die Sie sich Sorgen machen müssen. Sie können dies auch mit Instanzmethoden tun, aber der Compiler hilft Ihnen ein wenig mehr mit statischen Methoden (indem er keine Verweise auf Instanzattribute, überschreibende Methoden usw. zulässt).

Sie müssen auch eine statische Methode erstellen, wenn Sie einen Singleton erstellen möchten, aber ... nicht. Ich meine, überleg es dir zweimal.

Was noch wichtiger ist: Warum möchten Sie keine statische Methode erstellen? Grundsätzlich geht der Polymorphismus aus dem Fenster . Sie können die Methode weder überschreiben noch in einer Schnittstelle (vor Java 8) deklarieren . Ihr Design nimmt viel Flexibilität in Anspruch. Wenn Sie einen Status benötigen, treten außerdem viele Parallelitätsfehler und / oder Engpässe auf, wenn Sie nicht vorsichtig sind.

Nach dem Lesen von Miskos Artikeln glaube ich, dass statische Methoden unter Testgesichtspunkten schlecht sind. Sie sollten stattdessen Fabriken haben (möglicherweise mit einem Tool zur Abhängigkeitsinjektion wie Guice ).

Wie stelle ich sicher, dass ich nur eines von etwas habe?

nur eines von etwas haben Das Problem „Wie stelle ich sicher, dass ich nur eines von etwas habe“ ist gut umgangen. Sie instanziieren nur eine einzige ApplicationFactory in Ihrer Haupt- und daher nur eine einzige Instanz aller Ihrer Singletons.

Das grundlegende Problem bei statischen Methoden ist, dass es sich um prozeduralen Code handelt

Das grundlegende Problem bei statischen Methoden ist, dass es sich um prozeduralen Code handelt. Ich habe keine Ahnung, wie man Prozedurcode testet. Beim Unit-Test wird davon ausgegangen, dass ich einen Teil meiner Anwendung isoliert instanziieren kann. Während der Instanziierung verkabele ich die Abhängigkeiten mit Mocks / Friendlies, die die realen Abhängigkeiten ersetzen. Bei der prozeduralen Programmierung gibt es nichts zu "verdrahten", da es keine Objekte gibt, der Code und die Daten getrennt sind.

Eine staticMethode ist eine Art von Methode, für deren Aufruf kein Objekt initialisiert werden muss. Haben Sie bemerkt static, dass in der mainFunktion in Java verwendet wird? Von dort aus beginnt die Programmausführung, ohne dass ein Objekt erstellt wird.

Betrachten Sie das folgende Beispiel:

 class Languages 
 {
     public static void main(String[] args) 
     {
         display();
     }

     static void display() 
     {
         System.out.println("Java is my favorite programming language.");
     }
  }

Statische Methoden in Java gehören zur Klasse (keine Instanz davon). Sie verwenden keine Instanzvariablen und nehmen normalerweise Eingaben von den Parametern entgegen, führen Aktionen dafür aus und geben dann ein Ergebnis zurück. Instanzmethoden sind Objekten zugeordnet und können, wie der Name schon sagt, Instanzvariablen verwenden.

Nein, statische Methoden sind keiner Instanz zugeordnet. Sie gehören zur Klasse. Statische Methoden sind Ihr zweites Beispiel. Instanzmethoden sind die ersten.

Wenn Sie ein statisches Schlüsselwort mit einer Methode anwenden, wird dies als statische Methode bezeichnet.

1. Eine statische Methode gehört eher zur Klasse als zum Objekt einer Klasse.
2. Eine statische Methode, die aufgerufen wird, ohne dass eine Instanz einer Klasse erstellt werden muss.
3. Die statische Methode kann auf statische Datenelemente zugreifen und deren Wert ändern.
4. Auf eine statische Methode kann nur mit dem Namen eines statischen Klassenpunktnamens zugegriffen werden. . . Beispiel: Student9.change ();
5. Wenn Sie nicht statische Felder einer Klasse verwenden möchten, müssen Sie eine nicht statische Methode verwenden.

// Programm zum Ändern der gemeinsamen Eigenschaft aller Objekte (statisches Feld).

class Student9{  
 int rollno;  
 String name;  
 static String college = "ITS";  

 static void change(){  
 college = "BBDIT";  
 }  

 Student9(int r, String n){  
 rollno = r;  
 name = n;  
 }  

 void display (){System.out.println(rollno+" "+name+" "+college);}  

public static void main(String args[]){  
Student9.change();  

Student9 s1 = new Student9 (111,"Indian");  
Student9 s2 = new Student9 (222,"American");  
Student9 s3 = new Student9 (333,"China");  

s1.display();  
s2.display();  
s3.display();  
}  }

O / P: 111 indische BBDIT 222 amerikanische BBDIT 333 China BBDIT

Statische Methoden sind keiner Instanz zugeordnet, sodass sie nicht auf nicht statische Felder in der Klasse zugreifen können.

Sie würden eine statische Methode verwenden, wenn die Methode keine Felder (oder nur statische Felder) einer Klasse verwendet.

Wenn nicht statische Felder einer Klasse verwendet werden, müssen Sie eine nicht statische Methode verwenden.

Statische Methoden sollten für die Klasse aufgerufen werden, Instanzmethoden sollten für die Instanzen der Klasse aufgerufen werden. Aber was bedeutet das in Wirklichkeit? Hier ist ein nützliches Beispiel:

Eine Fahrzeugklasse verfügt möglicherweise über eine Instanzmethode namens Accelerate (). Sie können ein Auto nur beschleunigen, wenn das Auto tatsächlich existiert (konstruiert wurde) und dies daher eine Instanzmethode wäre.

Eine Fahrzeugklasse verfügt möglicherweise auch über eine Zählmethode namens GetCarCount (). Dies würde die Gesamtzahl der erstellten (oder gebauten) Autos zurückgeben. Wenn keine Autos gebaut worden wären, würde diese Methode 0 zurückgeben, sollte aber dennoch aufgerufen werden können, und daher müsste es sich um eine statische Methode handeln.

Tatsächlich verwenden wir statische Eigenschaften und Methoden in einer Klasse, wenn wir einen Teil unseres Programms verwenden möchten, der dort vorhanden sein sollte, bis unser Programm ausgeführt wird. Und wir wissen, dass wir zur Manipulation statischer Eigenschaften statische Methoden benötigen, da diese nicht Teil der Instanzvariablen sind. Und ohne statische Methoden ist das Manipulieren statischer Eigenschaften zeitaufwändig.

Verwenden Sie eine statische Methode, wenn Sie ohne Instanz der Klasse auf die Methode zugreifen möchten.

Statisch: Obj.someMethod

Verwenden staticSie diese Option, wenn Sie Zugriff auf Klassenebene auf eine Methode gewähren möchten, dh wenn die Methode ohne eine Instanz der Klasse aufgerufen werden soll.

Statische Methoden müssen nicht für das Objekt aufgerufen werden, und dann verwenden Sie es. Beispiel: Ihr Main () ist statisch und Sie erstellen kein Objekt, um es aufzurufen.

Statische Methoden und Variablen sind kontrollierte Versionen von 'globalen' Funktionen und Variablen in Java. Auf welche Methoden als classname.methodName()oder zugegriffen werden kann classInstanceName.methodName(), dh auf statische Methoden und Variablen kann unter Verwendung des Klassennamens sowie von Instanzen der Klasse zugegriffen werden.

Klasse kann nicht als statisch deklariert werden (da dies keinen Sinn ergibt. Wenn eine Klasse als öffentlich deklariert wird, kann von überall auf sie zugegriffen werden), können innere Klassen als statisch deklariert werden.

Statische Methoden können verwendet werden, wenn

• Man möchte keine Aktion für eine Instanz ausführen (Dienstprogrammmethoden)

  Wie in einigen der obigen Antworten in diesem Beitrag erwähnt, können Sie Meilen in Kilometer umrechnen oder die Temperatur von Fahrenheit in Celsius berechnen und umgekehrt. Bei diesen Beispielen mit statischer Methode muss kein ganz neues Objekt im Heapspeicher instanziiert werden. Betrachten Sie unten

  1. new ABCClass(double farenheit).convertFarenheitToCelcium() 
  2. ABCClass.convertFarenheitToCelcium(double farenheit)

  Ersteres erstellt einen neuen Klassen-Footprint für jede aufgerufene Methode, Performance, Practical . Beispiele sind die folgende StringUtils-Klasse der Math- und Apache-Commons-Bibliothek:

  Math.random()
  Math.sqrt(double)
  Math.min(int, int)
  StringUtils.isEmpty(String)
  StringUtils.isBlank(String)

• Man möchte als einfache Funktion verwenden. Eingaben werden explizit übergeben und die Ergebnisdaten als Rückgabewert abgerufen. Vererbung, Objektinstanziierung kommt nicht ins Bild. Prägnant, lesbar .

HINWEIS : Nur wenige Leute sprechen sich gegen die Testbarkeit statischer Methoden aus, aber auch statische Methoden können getestet werden! Mit jMockit kann man statische Methoden verspotten. Testbarkeit . Beispiel unten:

new MockUp<ClassName>() {
    @Mock
    public int doSomething(Input input1, Input input2){
        return returnValue;
    }
};

Statische Methoden sind die Methoden in Java, die aufgerufen werden können, ohne ein Klassenobjekt zu erstellen. Es gehört zur Klasse.

Wir verwenden eine statische Methode, wenn die Methode nicht mithilfe einer Instanz aufgerufen werden muss.

Ich frage mich, wann ich statische Methoden anwenden soll.

1. Eine häufige Verwendung für staticMethoden ist der Zugriff auf staticFelder.

2. Sie können jedoch staticMethoden verwenden, ohne auf staticVariablen zu verweisen . Hilfsmethoden ohne referenzierende staticVariable finden Sie in einigen Java-Klassen wie java.lang.Math

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

3. Der andere Anwendungsfall, den ich mir vorstellen kann, synchronizedist die Implementierung der Sperrung auf Klassenebene in einer Umgebung mit mehreren Threads.

Angenommen, ich habe eine Klasse mit einigen Gettern und Setzern, eine oder zwei Methoden, und ich möchte, dass diese Methoden nur für ein Instanzobjekt der Klasse aufgerufen werden können. Heißt das, ich sollte eine statische Methode verwenden?

Wenn Sie auf eine Methode für ein Instanzobjekt der Klasse zugreifen müssen, sollte Ihre Methode nicht statisch sein.

Oracle - Dokumentation Seite liefert weitere Informationen.

Nicht alle Kombinationen von Instanz- und Klassenvariablen und -methoden sind zulässig:

1. Instanzmethoden können direkt auf Instanzvariablen und Instanzmethoden zugreifen.
2. Instanzmethoden können direkt auf Klassenvariablen und Klassenmethoden zugreifen.
3. Klassenmethoden können direkt auf Klassenvariablen und Klassenmethoden zugreifen.
4. Klassenmethoden können nicht direkt auf Instanzvariablen oder Instanzmethoden zugreifen - sie müssen eine Objektreferenz verwenden. Außerdem können Klassenmethoden das Schlüsselwort this nicht verwenden, da es keine Instanz gibt, auf die dies verweisen kann.

Eine statische Methode hat zwei Hauptziele:

1. Für Dienstprogramm- oder Hilfsmethoden, für die kein Objektstatus erforderlich ist. Da nicht auf Instanzvariablen zugegriffen werden muss, muss der Aufrufer durch statische Methoden das Objekt nicht mehr instanziieren, nur um die Methode aufzurufen.
2. Für den Status, der von allen Instanzen der Klasse gemeinsam genutzt wird, z. B. ein Zähler. Alle Instanzen müssen denselben Status haben. Methoden, die lediglich diesen Status verwenden, sollten ebenfalls statisch sein.

In Eclipse können Sie eine Warnung aktivieren, mit der Sie potenzielle statische Methoden erkennen können. (Über der hervorgehobenen Linie befindet sich eine weitere, die ich vergessen habe hervorzuheben)

Wenn Sie kein Objekt zum Aufrufen einer Methode in Ihrem Code erstellen möchten, deklarieren Sie diese Methode einfach als statisch. Da für die statische Methode keine Instanz aufgerufen werden muss, aber der Haken hier ist, werden nicht alle statischen Methoden von JVM automatisch aufgerufen. Dieses Privileg wird nur von der main () -Methode "public static void main [String ... args]" in Java genutzt, da dies zur Laufzeit die von JVM als Einstiegspunkt gesuchte Methode Signature public "static" void main [] ist Starten Sie die Ausführung des Codes.

Beispiel:

public class Demo
{
   public static void main(String... args) 
   {
      Demo d = new Demo();

      System.out.println("This static method is executed by JVM");

     //Now to call the static method Displ() you can use the below methods:
           Displ(); //By method name itself    
      Demo.Displ(); //By using class name//Recommended
         d.Displ(); //By using instance //Not recommended
   }

   public static void Displ()
   {
      System.out.println("This static method needs to be called explicitly");
   }
} 

Ausgabe: - Diese statische Methode wird von JVM ausgeführt. Diese statische Methode muss explizit aufgerufen werden. Diese statische Methode muss explizit aufgerufen werden. Diese statische Methode muss explizit aufgerufen werden