Pola oraz metody typu static należą do klasy, a nie do jej danej instancji, czyli obiektu. Dane z nich zapisywane są do specjalnego miejsca w pamięci, a dokładnie do Permanent Generation (od Javy 8 jest to tzw. Metaspace) poprzez Class Loadera, który… wczytuje daną klasę.

Dlatego też pierwszy kod, który wykonuje się w Javie pochodzi z bloków static. Najpierw klasa wczytywana jest do Class Loadera, a dopiero później jakiekolwiek obiekty tej klasy mogą zostać utworzone. I dopiero wtedy wykonywany jest kod, który znajduje się w konstruktorze danej klasy.

Pola static

Słowo kluczowe static sprawia, że dane pole będzie przypisane do klasy, a nie do danej instancji tej klasy, a więc do obiektu tej klasy.

Może to być przydatne na przykład w sytuacji, gdy wiemy i chcemy zrobić tak, żeby wszystkie obiekty danej klasy miały jakąś część wspólną. Taką częścią może być właśnie jakaś wartość pola statycznego.

Zmienną statyczną wywołujemy pisząc przed nią nazwę klasy:

Bicycle.numberOfBicycles

Aczkolwiek można się do niej odnieść również poprzez zmienną referencyjną, chociaż jest to odradzane, bo wtedy nie widać na pierwszy rzut oka, że wywoływana metoda jest typu static:

myBike.numberOfBicycles

Wartość zmiennej statycznej można ustawić ręcznie przy deklaracji, w bloku static, ale również w konstruktorze. Wtedy przy każdorazowym tworzeniu instancji danej klasy, będzie ustawiana/inkrementowana wartość takiej zmiennej. Można w ten sposób na przykład zaimplementować licznik instancji danej klasy (w konstruktorze inkrementuje się wartość zmiennej statycznej).

Metody statyczne

Bardzo podobnie do zmiennych, statyczne metody należą do klasy, a nie do jej instancji.

Można się do nich odnosić przez nazwę klasy lub zmienną referencyjną (co ponownie – nie jest zalecane).

Można z nich normalnie korzystać z jedną uwagą.

UWAGA: W obrębie danej klasy, ze środka metod static NIE MOŻNA bezpośrednio wywoływać zwykłych zmiennych lub metod, bo należą one do danej instancji klasy, a nie do klasy jako takiej (więc kod w metodzie statycznej nie wiedziałby do jakiej instancji ma się zastosować). Dotyczy to również słowa kluczowego “this”, bo metoda statyczna nie zna żadnej instancji, do której może odnosić się “this”. Oczywiście ze środka metod static nadal można odnosić się do zwykłych zmiennych i metod, jeśli odbywa się to za pomocą zmiennej referencyjnej danego obiektu.

Poza tym dowolna kombinacja zmiennych i metod oraz ich wywołań jest dozwolona.

Stałe – Constants

Słowo kluczowe static w kombinacji z final, daje nam coś na kształt stałej, ponieważ jest jedna jej instancja oraz po przypisaniu jej jakiejś wartości, nie można jej zmienić. Zatem jeśli od razu przy deklaracji mamy też inicjalizację takiej zmiennej, to faktycznie jest ona stałą:

private static final double PI = 3.141592653589793;

Blok static

Kod z bloków static jest wykonywany w momencie wczytywania tej klasy przez Class Loadera (co dzieje się gdy JVM po raz pierwszy natknie się na tę klasę w kodzie), podobnie jak w przypadku metod oraz zmiennych typu static. Taką inicjalizację można też wymusić gdzieś w kodzie, który wiemy, że będzie się wykonywał jako pierwszy lub jeden z pierwszych, pisząc:

StaticClass.init()

lub:

Class.forName(StaticClass)

Dana klasa może mieć więcej niż jeden blok static.

Alternatywą dla bloku static jest wykorzystanie prywatnej, statycznej metody przy inicjalizacji pola static:

class ExampleClass {
    public static String stringVariable = initializeClassVariable();
        
    private static String initializeClassVariable() {

        //kod inicjalizacyjny
    }
}