تفاوت اعضای Static و Non-Static در جاوا

در زبان جاوا، اعضای کلاس (متغیرها و متدها) به دو دسته Static و Non-Static تقسیم می‌شوند. این دسته‌بندی مشخص می‌کند که یک عضو چگونه به کلاس یا نمونه‌های آن مرتبط می‌شود. در این مقاله، به بررسی تفاوت‌ها، ویژگی‌ها و کاربردهای این دو نوع عضو می‌پردازیم.

اعضای Static

اعضای Static به خود کلاس وابسته هستند و میان تمام نمونه‌های آن کلاس مشترک می‌باشند.

ویژگی‌های اعضای Static

1. وابستگی به کلاس: اعضای Static به جای نمونه‌ها، مستقیماً به کلاس وابسته‌اند.
2. مشترک برای همه نمونه‌ها: تنها یک نسخه از اعضای Static در حافظه وجود دارد که توسط تمام نمونه‌ها استفاده می‌شود.
3. دسترسی بدون نمونه‌سازی: می‌توان بدون ایجاد یک شیء، از طریق نام کلاس به این اعضا دسترسی داشت.
4. چرخه حیات: با بارگذاری کلاس ایجاد شده و تا پایان برنامه در حافظه باقی می‌مانند.

مثال از اعضای Static

class MathUtils {
    static final double PI = 3.14159; // ثابت Static

    // متد Static
    static double calculateCircleArea(double radius) {
        return PI * radius * radius;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // دسترسی به اعضای Static از طریق نام کلاس
        System.out.println("Value of PI: " + MathUtils.PI);
        System.out.println("Area of Circle: " + MathUtils.calculateCircleArea(5));
    }
}

در این مثال، متغیر PI و متد calculateCircleArea به صورت Static تعریف شده‌اند و نیازی به نمونه‌سازی برای دسترسی به آن‌ها نیست.

اعضای Non-Static

اعضای Non-Static به نمونه‌های کلاس وابسته هستند و هر نمونه از کلاس، نسخه مختص به خود از این اعضا را دارد.

ویژگی‌های اعضای Non-Static

1. وابستگی به نمونه: اعضای Non-Static به هر شیء از کلاس وابسته‌اند.
2. کپی جداگانه برای هر نمونه: هر نمونه از کلاس، کپی جداگانه‌ای از اعضای Non-Static دارد.
3. دسترسی از طریق شیء: فقط از طریق نمونه‌ای از کلاس می‌توان به این اعضا دسترسی پیدا کرد.
4. چرخه حیات: با ایجاد نمونه از کلاس به وجود می‌آیند و با حذف شیء از حافظه حذف می‌شوند.

مثال از اعضای Non-Static

class Person {
    String name; // متغیر Non-Static
    int age;     // متغیر Non-Static

    // متد Non-Static
    void introduce() {
        System.out.println("Hi, I'm " + name + " and I'm " + age + " years old.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        person1.name = "Alice";
        person1.age = 25;

        Person person2 = new Person();
        person2.name = "Bob";
        person2.age = 30;

        // دسترسی به اعضای Non-Static از طریق نمونه‌ها
        person1.introduce();
        person2.introduce();
    }
}

در این مثال، هر شیء از کلاس Person داده‌های مخصوص به خود را دارد.

تفاوت اعضای Static و Non-Static

تعامل اعضای Static و Non-Static

1. اعضای Static نمی‌توانند مستقیماً به اعضای Non-Static دسترسی داشته باشند.
   زیرا اعضای Non-Static به نمونه‌های کلاس وابسته‌اند و Static به نمونه‌ها دسترسی ندارد.
2. اعضای Non-Static می‌توانند به اعضای Static دسترسی داشته باشند.
   زیرا اعضای Static همیشه در حافظه در دسترس هستند.

مثال:

class Demo {
    static int staticVar = 10;
    int nonStaticVar = 20;

    // متد Static
    static void staticMethod() {
        System.out.println("Static Variable: " + staticVar);
        // System.out.println("Non-Static Variable: " + nonStaticVar); // خطا
    }

    // متد Non-Static
    void nonStaticMethod() {
        System.out.println("Static Variable: " + staticVar);
        System.out.println("Non-Static Variable: " + nonStaticVar);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Demo.staticMethod(); // فراخوانی متد Static

        Demo demo = new Demo(); // ایجاد نمونه
        demo.nonStaticMethod(); // فراخوانی متد Non-Static
    }
}

کاربردها

• از اعضای Static برای داده‌ها یا متدهای مشترک مانند ثابت‌ها و ابزارهای کمکی استفاده کنید.
• از اعضای Non-Static برای داده‌ها یا متدهایی که به نمونه خاصی از کلاس مرتبط هستند استفاده کنید.

جمع‌بندی

مفهوم اعضای Static و Non-Static، یکی از اصول کلیدی شی‌گرایی در جاوا است. درک صحیح این دو مفهوم به شما کمک می‌کند تا کدی سازمان‌یافته‌تر، کارآمدتر و قابل فهم‌تر بنویسید. انتخاب صحیح بین Static و Non-Static می‌تواند به بهینه‌تر شدن برنامه شما کمک کند.