java使用单例与使用static方法的对于和个人理解

1最近在重构项目中的老模块，打算引入spring boot对原有项目自己封装的依赖注入模块进行替换。项目中存在大量的工具类，大都是使用static方法编写的，比如时间工具类用于格式化日期，编码工具类用于编码解码。研究了下是否有必要对这些常量方法的类进行单例重构。

首先要说明的是，两种方式都是可以实现功能的，只在一些特殊的场景会有些区别。除非比较感兴趣，一般是没必要太深究

区别和特点：

单例：有实例，有状态

静态方法：无实例，无状态，纯函数

静态方法实现方式的优点是突出了一个简单粗暴，不实例对象，并且由于静态方法是在编译期静态绑定的，性能会有一点提升。对于大部分业务无关的工具类，确实比较适合这种场景。

缺点也很明显，由于不实例化对象，也就不遵守面向对象的设计。什么高内聚低耦合，单元测试，实现替换，AOP代理等等这些面向对象的优势，就都没有了，相较与面向对象会更加难以应对变更。

想用AOP的话，还是使用单例吧

静态在构造方法里会有this引用溢出问题，多多注意

2.是一个经常被时时提出来的问题，很多时候我们以为理解了、懂了，但深究一下，我们却发现并不懂。

方法是我们每天都在写得，很多程序员大多都使用实例化方法，而很少使用静态方法，问原因也说不出来所以然，或者简单的回答两者定义的区别，静态方法不需要new就可以使用实例化方法需要new了以后才可以使用。。。。我们真的理解了吗？

从实际项目开发说起，这里有开发项目的三种方式：

开发项目中把BLL和DAL分开，在BLL调用DAL的代码。

一、在DAL中使用静态方法，不创建实例直接调用（大概有很多人都使用这种方式开发）

class DAL
{
public static string GetUserName(...);
}
在BLL中调用：
DAL.GetUserName();

二、在DAL中使用实例方法，采用静态成员模式(或Singleton)通过实例来调用：
class DAL
{
public static readonly DAL dal = new DAL();
public string GetUserName(...);
}
在BLL中调用：
DAL.dal.GetUserName();

三、在DAL中使用实例方法，每次调用之前先创建DAL对象的实例：
class DAL
{
public string GetUserName(...);
}
在BLL中调用：
DAL dal = new DAL();
dal.GetUserName();

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开发方式一：我以为在一些情况下（比如调用多个数据库、GetUserName（...）内部处理操作部分）会出现线程安全的嫌疑。这种开发方式不用New出对象，所以很普遍。

开发方式二：应该多是应用在cs模式下，DAL在整个项目只会有一个对象存在，如果出现在B/S 我想不能兼容多种问题情况。而且也有线程安全的问题。

开发方式三：应该是普遍使用的，能够兼容各种问题，也不会有线程不安全的嫌疑出现。

特别说明一下：在MS的pet3.0以前的版本都采用了方式二，而到pet3.0和以后的版本都采用了方式三，而且特别在开发说明文档中明确的解释了一下。我想应该是从兼容性上考虑的，从性能上方式二并不比方式三真正的高多少。

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我特意以“你怎么理解并使用静态方法和实例化方法的？”这样的问题询问了多位程序员，他们开发的语言也不尽相同（c 、c++、java、c#）

以下是他们的回答：

海龙说：

公用的方法，而且是一些零散的一般用静态方法

张伟说：
几乎没有区别，如果不需要实例化，就用静态方法；如果为了稳妥，就用实例方法，这样才可调用其他实例方法和变量。

萧远山说：
静态方法比较少用，因为他在一启动就实例化了，比较占资源，当然,,配合单例模式还是比较好用的
比较多的用在数据连接上，我避免使用的原则就是减少资源消耗。

张新波说：
静态方法意味着我在调用前不需要进行对其所属的类进行new操作，我主要会在工具类里面用到静态方法。

向详说：
静态就是类的，实例就是对象的。
静态方法和实例方法的区别之处还有一个地方：静态方法不需要依赖类当中的属性，能在这个方法中封闭的完成一个功能。实例方法更多的会使用到类当中的属性。

winson_张林说：
最大的区别在于内存。
静态方法在程序开始时生成内存,实例方法在程序运行中生成内存，
所以静态方法可以直接调用,实例方法要先成生实例,通过实例调用方法，静态速度很快，但是多了会占内存。
任何语言都是对内存和磁盘的操作,至于是否面向对象,只是软件层的问题,底层都是一样的,只是实现方法不同。
静态内存是连续的,因为是在程序开始时就生成了,而实例申请的是离散的空间,所以当然没有静态方法快，
而且静态内存是有限制的，太多了程序会启动不了。

showlover说:
静态方法与实例方法各有自己的用处...

是定义成静态方法,还是定义成实例方法,还要看具体情况,比如方法本身与类型没有太大的关系,可以定义成静态方法..

用实例方法,当然需要你先创建实例,才能调用实例方法,而静态方法则不需要..

从性能上说,静态方法效率要稍微高一些,但是它会常驻内存...
一些情况下使用静态方法是有好处的，因为对于静态方法无论你有多少个实例，
内存中要维护的一份拷贝。同时，某些方法，确实使用静态是比较恰当的..

Q.yuhen说:
这个问题牵扯到的东西比较多，诸如设计模式等等。简单点说，静态方法用来执行无状态的一个完整操作，实例方法则相反，它通常是一个完整逻辑的一部分，并且需要维护一定的状态值。
如果用内存和效率来区分使用Static Method、Instance Method 就回到过去结构化编程了。使用那种方法的根本出发点还是围绕面向对象来进行的。

陈亮说：

静态方法和全局函数差不多的，实例方法是一个类里面的方法。

总结：大家对这个问题都有一个共识：那就是实例化方法更多被使用和稳妥，静态方法少使用。

有时候我们对静态方法和实例化方法会有一些误解。

1、大家都以为“ 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，他们都是一样的，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。

2、大家都以为“ 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。

方法占不占用更多内存，和它是不是static没什么关系。
因为字段是用来存储每个实例对象的信息的，所以字段会占有内存，并且因为每个实例对象的状态都不一致（至少不能认为它们是一致的），所以每个实例对象的所以字段都会在内存中有一分拷贝，也因为这样你才能用它们来区分你现在操作的是哪个对象。
但方法不一样，不论有多少个实例对象，它的方法的代码都是一样的，所以只要有一份代码就够了。因此无论是static还是non-static的方法，都只存在一份代码，也就是只占用一份内存空间。
同样的代码，为什么运行起来表现却不一样？这就依赖于方法所用的数据了。主要有两种数据来源，一种就是通过方法的参数传进来，另一种就是使用class的成员变量的值……

3、大家都以为“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的实例对象无关，那么它就应该是静态的，而不应该把它写成实例方法。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。

当然你完全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，一般情况下可能不会出什么问题。

从面向对象的角度上来说，在抉择使用实例化方法或静态方法时，应该根据是否该方法和实例化对象具有逻辑上的相关性，如果是就应该使用实例化对象反之使用静态方法。这只是从面向对象角度上来说的。

如果从线程安全、性能、兼容性上来看也是选用实例化方法为宜。

我们为什么要把方法区分为：静态方法和实例化方法？

如果我们继续深入研究的话，就要脱离技术谈理论了。早期的结构化编程，几乎所有的方法都是“静态方法”，引入实例化方法概念是面向对象概念出现以后的事情了，区分静态方法和实例化方法不能单单从性能上去理解，创建c++,java,c#这样面向对象语言的大师引入实例化方法一定不是要解决什么性能、内存的问题，而是为了让开发更加模式化、面向对象化。这样说的话，静态方法和实例化方式的区分是为了解决模式的问题。

拿别人一个例子说事：

比如说“人”这个类，每个人都有姓名、年龄、性别、身高等，这些属性就应该是非静态的，因为每个人都的这些属性都不相同；但人在生物学上属于哪个门哪个纲哪个目等，这个属性是属于整个人类，所以就应该是静态的——它不依赖与某个特定的人，不会有某个人是“脊椎动物门哺乳动物纲灵长目”而某个人却是“偶蹄目”的。

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