前言

我們天天都在使用

Console.WriteLine("Hello world");
?
Console.ReadLine("");
?
Arrays.Sort()

為什么Console 類 調(diào)用 方法不需要實(shí)例化而可以直接調(diào)用呢？

我們可以查看Console的源碼發(fā)現(xiàn)Console類定義如下：

public static class Console
{
    // ... 
}

我們發(fā)現(xiàn) Console 類 前面有個(gè) static 關(guān)鍵字修飾， 我們把 static 修飾的類 叫作 靜態(tài)類

1. 靜態(tài)類

static關(guān)鍵字的作用

• static是靜態(tài)的意思，可以修飾成員變量和成員方法。

• static修飾成員變量表示該成員變量只在內(nèi)存中只存儲(chǔ)一份，可以被共享訪問、修改。

public static class MyConsole 
{
    // 靜態(tài)構(gòu)造方法
    static MyConsole()
    {

    }
    // 靜態(tài)變量
    public static string Title { get; set; }

    public static string Description {  get; set; }
    // 靜態(tài)方法
    public static void WriteLine(params string[] s)
    {

    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyConsole.Title = "Hello,靜態(tài)類";
        MyConsole.WriteLine("靜態(tài)方法調(diào)用");
    }
}

?

靜態(tài)類基本上與非靜態(tài)類相同，但存在一個(gè)差異：靜態(tài)類無法實(shí)例化。 換句話說，無法使用 new 運(yùn)算符創(chuàng)建類類型的變量。 由于不存在任何實(shí)例變量，因此可以使用類名本身訪問靜態(tài)類的成員

與所有類類型的情況一樣，加載引用該類的程序時(shí)，.NET 運(yùn)行時(shí)會(huì)加載靜態(tài)類的類型信息。 程序無法確切指定類加載的時(shí)間。 但是，可保證進(jìn)行加載，以及在程序中首次引用類之前初始化其字段并調(diào)用其靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)只調(diào)用一次，在程序所駐留的應(yīng)用程序域的生存期內(nèi)，靜態(tài)類會(huì)保留在內(nèi)存中。

?

以下列表提供靜態(tài)類的主要功能：

• 只包含靜態(tài)成員。

• 無法進(jìn)行實(shí)例化。

• 會(huì)進(jìn)行密封。

• 不能包含實(shí)例構(gòu)造函數(shù)。

因此，創(chuàng)建靜態(tài)類基本上與創(chuàng)建只包含靜態(tài)成員和私有構(gòu)造函數(shù)的類相同。 私有構(gòu)造函數(shù)可防止類進(jìn)行實(shí)例化。 使用靜態(tài)類的優(yōu)點(diǎn)是編譯器可以進(jìn)行檢查，以確保不會(huì)意外地添加任何實(shí)例成員。 編譯器可保證無法創(chuàng)建此類的實(shí)例。

靜態(tài)類會(huì)進(jìn)行密封，因此不能繼承。 它們不能繼承自任何類（除了 Object）。 靜態(tài)類不能包含實(shí)例構(gòu)造函數(shù)。 但是，它們可以包含靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。 如果非靜態(tài)類包含了需要進(jìn)行有意義的初始化的靜態(tài)成員，則它也應(yīng)該定義一個(gè)靜態(tài)構(gòu)造器。

2. 非靜態(tài)類的靜態(tài)成員

非靜態(tài)類

不被static 關(guān)鍵字修飾的類稱為非靜態(tài)類.

?

非靜態(tài)類可以包含靜態(tài)方法、字段、屬性或事件。 即使未創(chuàng)建類的任何實(shí)例，也可對(duì)類調(diào)用靜態(tài)成員。 靜態(tài)成員始終按類名（而不是實(shí)例名稱）進(jìn)行訪問。 靜態(tài)成員只有一個(gè)副本存在（與創(chuàng)建的類的實(shí)例數(shù)無關(guān)）。 靜態(tài)方法和屬性無法在其包含類型中訪問非靜態(tài)字段和事件，它們無法訪問任何對(duì)象的實(shí)例變量，除非在方法參數(shù)中顯式傳遞它。

更典型的做法是聲明具有一些靜態(tài)成員的非靜態(tài)類（而不是將整個(gè)類都聲明為靜態(tài)）。 靜態(tài)字段的兩個(gè)常見用途是保留已實(shí)例化的對(duì)象數(shù)的計(jì)數(shù)，或是存儲(chǔ)必須在所有實(shí)例間共享的值。

靜態(tài)方法可以進(jìn)行重載，但不能進(jìn)行替代，因?yàn)樗鼈儗儆陬?，而不屬于類的任何?shí)例。

雖然字段不能聲明為 static const，不過 static const 字段在其行為方面本質(zhì)上是靜態(tài)的。 它屬于類型，而不屬于類型的實(shí)例。 因此，可以使用用于靜態(tài)字段的相同 ClassName.MemberName 表示法來訪問 const 字段。 無需進(jìn)行對(duì)象實(shí)例化。

C# 不支持靜態(tài)局部變量（即在方法范圍中聲明的變量）。

可在成員的返回類型之前使用 static 關(guān)鍵字聲明靜態(tài)類成員，如下面的示例所示：

public class Cat // 非靜態(tài)類
{
    public string Name { get; set; } // 實(shí)例變量，屬于對(duì)象
    public static int Leg { get; set; } // 靜態(tài)成員變量，, 屬于類

    // 重載靜態(tài)方法run, 屬于類
    public static void Run()
    {
        // Console.WriteLine(this.Name);// 報(bào)錯(cuò)，靜態(tài)方法中，不能訪問實(shí)例成員
        Console.WriteLine($"{Leg} 條腿的貓?jiān)谂懿?/span>");// 正確，靜態(tài)類中可以訪問靜態(tài)成員變量
    }
    // 重載靜態(tài)方法run, 屬于類
    public static void Run(int speed)
    {
        Console.WriteLine($"{Leg} 條腿的貓?jiān)谂懿?，速度是：{speed}");
    }
    
    // 實(shí)例方法，屬于對(duì)象
    public void Eat()
    {
        // 實(shí)例方法既可以訪問成員變量，也可以訪問靜態(tài)變量
        Console.WriteLine($"{Leg} 條腿的 {this.Name} 在搶狗糧吃。") ; 
    }
}

?

在首次訪問靜態(tài)成員之前以及在調(diào)用構(gòu)造函數(shù)（如果有）之前，會(huì)初始化靜態(tài)成員。 若要訪問靜態(tài)類成員，請(qǐng)使用類的名稱（而不是變量名稱）指定成員的位置，如下面的示例所示：

static void Main(string[] args)
{
    Cat.Leg = 4;
    Cat.Run(30);
    
    Cat c = new Cat();
    c.Eat();
}

?

3. 靜態(tài)構(gòu)造方法

靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)用于初始化任何靜態(tài)數(shù)據(jù)，或執(zhí)行僅需執(zhí)行一次的特定操作。 將在創(chuàng)建第一個(gè)實(shí)例或引用任何靜態(tài)成員之前自動(dòng)調(diào)用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。

class SimpleClass
{
    // Static variable that must be initialized at run time.
    static readonly long baseline;

    // Static constructor is called at most one time, before any
    // instance constructor is invoked or member is accessed.
    static SimpleClass()
    {
        baseline = DateTime.Now.Ticks;
    }
}

?

靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)具有以下屬性：

• 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)不使用訪問修飾符或不具有參數(shù)。

• 類或結(jié)構(gòu)只能有一個(gè)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。

• 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)不能繼承或重載。

• 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)不能直接調(diào)用，并且僅應(yīng)由公共語言運(yùn)行時(shí) (CLR) 調(diào)用。 可以自動(dòng)調(diào)用它們。

• 用戶無法控制在程序中執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)的時(shí)間。

• 自動(dòng)調(diào)用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。 它在創(chuàng)建第一個(gè)實(shí)例或引用該類（不是其基類）中聲明的任何靜態(tài)成員之前初始化類。 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)在實(shí)例構(gòu)造函數(shù)之前運(yùn)行。 調(diào)用（而不是分配）分配給事件或委托的靜態(tài)方法時(shí)，將調(diào)用類型的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。 如果靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)類中存在靜態(tài)字段變量初始值設(shè)定項(xiàng)，它們將以在類聲明中顯示的文本順序執(zhí)行。 初始值設(shè)定項(xiàng)緊接著執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)之前運(yùn)行。

• 如果未提供靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)來初始化靜態(tài)字段，會(huì)將所有靜態(tài)字段初始化為其默認(rèn)值，如 C# 類型的默認(rèn)值中所列。

• 如果靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)引發(fā)異常，運(yùn)行時(shí)將不會(huì)再次調(diào)用該函數(shù)，并且類型在應(yīng)用程序域的生存期內(nèi)將保持未初始化。 大多數(shù)情況下，當(dāng)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)無法實(shí)例化一個(gè)類型時(shí)，或者當(dāng)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)中發(fā)生未經(jīng)處理的異常時(shí)，將引發(fā) TypeInitializationException 異常。 對(duì)于未在源代碼中顯式定義的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)，故障排除可能需要檢查中間語言 (IL) 代碼。

• 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)的存在將防止添加 BeforeFieldInit 類型屬性。 這將限制運(yùn)行時(shí)優(yōu)化。

• 聲明為 static readonly 的字段可能僅被分配為其聲明的一部分或在靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)中。 如果不需要顯式靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)，請(qǐng)?jiān)诼暶鲿r(shí)初始化靜態(tài)字段，而不是通過靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)行時(shí)優(yōu)化。

• 運(yùn)行時(shí)在單個(gè)應(yīng)用程序域中多次調(diào)用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。 該調(diào)用是基于特定類型的類在鎖定區(qū)域中進(jìn)行的。 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)的主體中不需要其他鎖定機(jī)制。 若要避免死鎖的風(fēng)險(xiǎn)，請(qǐng)勿阻止靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)和初始值設(shè)定項(xiàng)中的當(dāng)前線程。 例如，不要等待任務(wù)、線程、等待句柄或事件，不要獲取鎖定，也不要執(zhí)行阻止并行操作，如并行循環(huán)、Parallel.Invoke 和并行 LINQ 查詢。

單例模式實(shí)現(xiàn)

class MyDbContext
{
    private static MyDbContext _instance;
    // 禁止外部實(shí)例化
    private MyDbContext()
    {

    }

    public static string DbName;
    public static string UserName;
    public static string Password;
    
    // 靜態(tài)構(gòu)造方法
    static MyDbContext()
    {
        DbName = "SqlServer";
        UserName = "sa";
        Password = "123456";
        // 實(shí)例化一次
        _instance = new MyDbContext();
    }
    // 對(duì)外提供訪問的路徑
    public MyDbContext Instance
    {
        get { return _instance; }
    }

    public void Connection()
    {

    }

    public void Abort()
    {

    }
}

?

4. 作業(yè)

1. 定義一個(gè)靜態(tài)類 MyMath

2. 在 MyMath類中 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)參數(shù)的方法：加，減，乘，除，平均數(shù)

3. 重載 ：加，減，乘，除，平均數(shù)

4. 定義一個(gè)非靜態(tài)類 CommonUtils, 任意聲明兩個(gè)實(shí)例成員變量與靜態(tài)成員變量

5. 在CommonUtils類中，聲明一個(gè)實(shí)例方法，并輸出 上述的實(shí)例成員變量與靜態(tài)成員變量。

6. 在 CommonUtils 類中， 聲明一個(gè)靜態(tài)方法，并輸出靜態(tài)成員變量。

到了這里，關(guān)于第十單元 面向?qū)ο蠖红o態(tài)類與靜態(tài)成員的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！