静态关键字的正确使用？

Question

关于static关键字。

到目前为止，通过自己的研究，我对static关键字有一个大致的了解，但是我觉得所有这些不同的描述和细节只会让我更加困惑。目前，我真的不知道如何正确地使用"static"；它似乎在C#和VB.NET之间使用不同，并且在语言内部根据你所使用的用途而有所不同...

在阅读MSDN文章Static (Visual Basic) 时，许多问题浮现，特别是当我读到这句话时：

通常情况下，过程中的局部变量在过程终止时就会停止存在。而static变量仍然存在并保留其最近的值。

1. VB.NET版本的 static 是否与C#或Java相同，大多数语言的概念是否相同？

2. 如果 static 在类中保持一个值，并且我们能够在不实例化该类的情况下访问该特定成员、函数，则可以放心使用吗？换句话说，在使用类内的 static 时，我们应该保持警惕吗？它们让我联想到全局变量。也许我只是无知，需要更多练习才能理解它们的用途。

3. 在哪些场景下使用 static 有益于促进代码的重复利用性？

- Dayan

Answer 1

在C#中，static关键字的含义与VB.NET中的shared关键字相同。具体而言，来自于Static Classes and Static Class Members (C# Programming Guide)：

静态类和类成员被用来创建无需创建类实例即可访问的数据和函数。

在VB.NET中，static的工作方式有很大不同，因为它适用于变量，而非类型。

我不知道这种行为在C#中是否有等价的语法。

1) VB.NET版本的static与C#或Java相同吗？对于大多数编程语言，概念是否相同？

不同。但是，shared是相同的。

2) 如果静态变量在一个类中保留数值，并且我们能够访问该特定成员、函数而不实例化该类——这种使用方式安全吗？换句话说，当在类中使用静态变量时，我们是否应该保持警惕？它们让我想起全局变量，也许我只是理解不够深入。

一定要非常小心，它们对应用程序域是全局的。

3) 什么情况下使用静态有益于代码重用和推广？

我使用静态列表缓存一组数据，这些数据用于填充下拉列表，这样我就不必反复访问SQL Server等等。

- asawyer

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感谢aswayer提供如此快速和详细的答案，这确实有助于理解这个概念。 - Dayan

Answer 2

其他答案已经讲解了C#中static的用法，那我来说一下在VB.NET中的Static，因为你提到了MSDN关于它的文章。当你在VB.NET中定义一个Static局部变量时，编译器会将其转换为一个类级别的变量，只能由声明该变量的函数内的代码引用。该变量是实例变量还是共享变量取决于包含该函数的函数。例如，以下代码：

Public Class StaticTest

    Public Function Process(value As Integer) As Integer
        Static lastValue As Integer
        Dim result As Integer
        If value > 0 Then
            result = value
            lastValue = value
        Else
            result = lastValue
        End If
        Return result
    End Function

End Class

反编译后的结果如下：

Public Class StaticTest
    ' Methods
    <DebuggerNonUserCode> _
    Public Sub New()
    End Sub

    Public Function Process(ByVal value As Integer) As Integer
        If (value > 0) Then
            Dim result As Integer = value
            Me.$STATIC$Process$20188$lastValue = value
            Return result
        End If
       Return Me.$STATIC$Process$20188$lastValue
    End Function

    ' Fields
    Private $STATIC$Process$20188$lastValue As Integer
End Class

我注意到如果在函数进入时将lastValue设置为value，编译器还会创建某种初始化代码和额外字段，因此有些情况下Static本地变量确实会生成一些额外的代码。

我建议避免使用Static本地变量，因为与另一种选择——实际声明类级实例变量相比，我认为它们更加令人困惑而不是有用。静态变量的权衡如下：

正面:

• 不能在另一个函数中访问

反面:

• 不能在构造函数中初始化（但可以在声明时内联初始化，这会产生我上面提到的额外的init字段/代码）
• 不能按照您通常放置类本地变量的方式进行定位
• 看起来像本地变量，但实际上不是

- Gideon Engelberth

Answer 3

1. VB.NET中的shared与C#中的static是相同的。而C#的static与Java和大多数其他语言中的静态基本相同，概念是通用的。
2. 这是一个有点肯定又有点否定的问题。在不知道自己在做什么的情况下，你不应该随意地使用static。但是，在许多情况下它们都非常有用（关于这一点请看第三个问题）。它们并不像全局变量，因为它们仍然通过所属类进行“名称空间”和组织。
3. 静态成员通常用于实用方法和类。例如，C#将大部分Math库实现为静态方法，因为它们只是做计算，并没有任何其他副作用。总的来说，如果你的方法没有副作用，并且所有需要执行其工作的数据都以参数的形式提供。如果您希望在类的实例之间共享某些数据，也可以使用静态属性（例如，跟踪给定方法被调用的次数或类似信息）。静态还具有一些内存使用优势，因为它允许您只创建一个类或方法实例，然后在整个应用程序中共享，而不是为每个使用创建新的副本。您还可以使用静态类来扩展方法，但这是另一个讨论。
4. 虽然您没有专门提问，但值得一提的是缺点。避免静态最大的原因是可维护性。您无法轻松地继承或扩展静态类，这是需要考虑的主要问题。只要坚持组合优于继承的规则，这未必是一个断言问题，但是对于静态类的继承和多态性的缺乏是一个主要的缺点。由于这一个问题，很多人建议在所有情况下都避免使用静态。

- Tim Copenhaver

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非常详细的解释！非常感谢Tim，这真的解决了很多问题。 :) - Dayan