静态方法和实例方法

静态方法和实例方法
用修饰符static声明的方法为静态方法，不用修饰符static声明的方法为实例方法。不管类生成或未生成对象，类的静态方法都可以被使用，使用格式为：类名.静态方法名。静态方法只能使用该静态方法所在类的静态数据成员和静态方法。这是因为使用静态方法时，该静态方法所在类可能还没有对象，即使有对象，由于用类名.静态方法名方式调用静态方法，静态方法没有this指针来存放对象的地址，无法判定应访问哪个对象的数据成员。在类创建对象后，实例方法才能被使用，使用格式为：对象名.实例方法名。实例方法可以使用该方法所在类的所有静态成员和实例成员。例子如下：
using System;
public class UseMethod
{ private static int x=0;//静态字段
private int y=1;//实例字段
public static void StaticMethod()//静态方法
{ x=10;//正确，静态方法访问静态数据成员
//y=20;//错误，静态方法不能访问实例数据成员
}
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public void NoStaticMethod()//实例方法
{ x=10;//正确，实例方法访问静态数据成员
y=20;//正确，实例方法访问实例数据成员
}
}
public class Class1
{ public static void Main()
{ UseMethod m=new UseMethod();
UseMethod.StaticMethod();//使用静态方法格式为：类名.静态方法名
m.NoStaticMethod();//使用实例方法格式为：对象名.实例方法名
}


c#静态方法和实例方法的辨析和应用

本文将围绕c#静态方法和实例方法讨论一下。针对一些观点，如："静态方法是常驻内存", 还有"静态方法比实例方法先装载"，做一个辨析。同时讨论下何时用静态方法，何时用实例方法。



前几日，在微软的好友发给我一个链接：《静态方法和实例化方法之间的区别你知道了嘛？ 欢迎讨论！！ - 问题最终 ...》，然后说这里某些观点需要澄清一下，希望我写一篇blog。我当时读了这篇blog. 文比较短，列举了静态方法和实例方法的几种案例，也没有论点，然后就请大家讨论。后面评论就比blog热闹多了。言辞也激烈，后来该blog作者干脆把这篇blog删了。现在已经看不到这篇blog了。现在我写这篇blog，一是针对一些观点做个辨析，二是完成好友的所托。



c#静态方法和实例方法的几种用法



见如下代码：这三种形式我们应该都用过。

01 public class SomeClass
02 {
03 private string myfield = null;
04 public static instance = new SomeClass();
05 public instranceMethod() {};
06 public static staticMethod() {};
07 }
08
09 public class AnotherClass
10 {
11 public static Main()
12 {
13 //第一种方式, 声明实例，调用实例方法
14 SomeClass someClass = new SomeClass();
15

someClass.instanceMethod();
16
17 //第二种方式，通过一个静态的实例，去调用实例方法
18 SomeClass.instance.instanceMethod();
19
20 //第三种方式，直接调用静态方法
21 SomeClass.staticMethod();
22 }
23 }


这几种方式在调用时间，还有线程安全，面向对象的编程方面都有差别。后文会谈到。



"静态方法是常驻内存"



这是那位blog作者在评论中给出的观点。我觉得"静态方法是常驻内存"的说法是不对的。要知道一个.net类型的静态方法是属于这个.net类型的。而这个.net类型是一个.net 程序集的一部分。这个.net程序集是被一个AppDomain装入到内存里面来的。这个AppDomain是可以从内存卸载的。一个有.net CLR的进程里面可以有多于一个的AppDomain，第一个AppDomain之后的AppDomain都可以动态创建和卸载。这些AppDomain中的.net程序集，既可以有静态方法，也可以有实例方法。不管是静态方法还是实例方法，都是随其程序集所在的AppDomain一起创建和卸载。第一个AppDomain在整个程序运行结束时也会最后被卸载。其中所含的.net程序集自然也卸载。看图1会更明白点。所以静态方法不存在常驻内存一说。



图1





"静态方法比实例方法先装载"



这也是那篇blog的评论中某些人提出的观点。我不知道他们的论据是什么，但是我已经做过实验，而且也写过这两篇blog关于.net反射和metadata加载--致Jeffray Zhao等几位和firelong和[继续讨论]关于Windows PE和.net assembly的加载来证明.net程序集的加载方式是整个地加载，而不是用到某个metadata才加载该metadata, 用到某个方法才加载该方法。因为静态方法和实例方法同属于一个.net类型，而一个.net类型属于一个.net程序集。在整个地加载一个.net程序集的时候，不管是静态方法还是实例方法，都随该程序集全部加载进内存。所以"静态方法比实例方法先装载"也是不成立的。



何时用静态方法，何时用实例方法



先说实例方法，当你给一个类写一个方法，如果该方法需要访问某个实例的成员变量时，那么就将该方法定义成实例方法。一类的实例通常有一些成员变量，其中含有该实例的状态信息。而该方法需要改变这些状态。那么该方法需要声明成实例方法。



静态方法正好相反，它不需要访问某个实例的成员变量，它不需要去改变某个实例的状态。我们把该方法定义成静态方法。



第一种方式, 声明实例，调用实例方法



当一个类有多个实例，例如学生这个类，实例可以有学生甲，学生乙，学生丙，等等，我们就用第一种方式。在多线程的情况下，只要每个线程都创建自己的实例，

那么第一种方法通常是线程安全的。



第二种方式，通过一个静态的实例，去调用实例方法

这种情况比较特殊，通常是整个程序里该类唯一的一个实例，我们通过调用该实例的实例方法来改变该实例的某些状态。这一个实例在多线程的情况下，通常是线程不安全的。除非我们给这个实例加锁。防止其他线程访问该实例。



第三种方式，直接调用静态方法



这种情况下静态方法不需要去改变某个实例的状态。只要得到少量的参数就可完成既定事情。比如判断一个文件是否存在，只要给个文件路径和文件名，就能知道该文件是否存在。



关于静态方法和实例方法的一些误区。
一、 静态方法常驻内存，实例方法不是，所以静态方法效率高但占内存。

事实上，方法都是一样的，在加载时机和占用内存上，静态方法和实例方法是一样的，在类型第一次被使用时加载。调用的速度基本上没有差别。


二、 静态方法在堆上分配内存，实例方法在堆栈上。

事实上所有的方法都不可能在堆或者堆栈上分配内存，方法作为代码是被加载到特殊的代码内存区域，这个内存区域是不可写的。


三、 实例方法需要先创建实例才可以调用，比较麻烦，静态方法不用，比较简单。
事实上如果一个方法与他所在类型的实例无关，那么它就应该是静态的，决不会有人把它写成实例方法。所以所有的实例方法都与实例有关，既然与实例有关，那么创建实例就是必然的步骤，没有麻烦简单一说。实际上上你可以把所有的实例方法都写成静态的，将实例作为参数传入即可。
有些方法看似与所在的实例无关，如pare方法，但实际上每一个实现这个接口的类都只会负责自己类型实例的比较，这是C#1.x规范中没有泛型所带来的历史遗留问题。
大部分静态方法是与类的实例有关的，如各种Parse方法，他做成静态的原因是他没有实例作为参数。其他的大多是出于语义或者其他目的的考虑。