概要

Javaの「static」には5つの種類がある。しかし、それぞれは似て非なるものである。
本記事では、それぞれのstaticについて、落とし穴にハマらないための要点を説明する。
もっと詳しく知りたい場合は、記事最後の参考資料などを参照されたい。

1. staticメソッド

メソッドにstatic修飾子が付与されていると、staticメソッドとなる。

public static boolean equals(Object a, Object b) {
    return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
}

staticメソッドは、インスタンスをnewしなくても呼び出すことができるため、一見便利に思える（使いやすそうに見える）。
しかし、単体テストを書きやすくするためには、「決まりきった処理」のみに利用すべきである。

2. staticフィールド

フィールドにstatic修飾子が付与されていると、staticフィールドとなる。

public static final double PI = 3.14159265358979323846;

上記のように、final修飾子と一緒に利用することで、定数として利用することができる。
final修飾子と一緒に利用することで、プログラムのどこかで値を書き換えられ、誤った計算結果を出力してしまうなどのバグを防ぐことができる。

なお、システムの設計によっては、キャッシュの保持などにも利用することができる。

3. 【中級者向け】staticインポート

外部のクラスのstaticフィールドや staticメソッドを、クラス名を指定せずに呼び出すことができるようになる。

import static org.hamcrest.Matchers.is;
import static org.junit.Assert.assertThat;

public class SampleTest {
    @Test
    public void Test() {
        assertThat("foo", is("foo"));
    }
}

上記のサンプルでは、Assert.assertThatやMatchers.isについて、クラス名を省略して記述することができている。

4. 【中級者向け】staticインナークラス

インナークラスにstatic修飾子が付与されていると、staticインナークラスとなる。

public class Outer {
  public static class Inner {
    // staticインナークラス
  }
}

非staticなインナークラスは親クラスのフィールドやインスタンスメソッドにもアクセスできる。
このため、親クラスへの参照を保持している。

しかし、不必要な親クラスへの参照は、メモリやGCへの悪影響¹が懸念される。
インナークラスをstaticにできる状況であれば、staticにすべき²である。

5. 【中級者向け】staticイニシャライザ

下記のブロック内に記載した処理は、そのクラスに初めてアクセスされる時に呼び出される。

static {
  // 処理
}

具体的には、staticフィールドのコレクションの初期化などに利用する³。

public static final List<String> LIST;
static {
    List<String> tmp = new ArrayList<>();
    tmp.add("foo");
    tmp.add("bar");
    LIST = Collections.unmodifiableList(tmp);
}

参考資料

Javaのstaticメソッドを丁寧に解説! 活用例や考え方も一緒に学ぼう!
Javaのstaticフィールドの使い方・活用方法! 分かりやすい解説付き!
Javaのstaticな話

https://spotbugs.readthedocs.io/ja/latest/bugDescriptions.html#sic-static-sic-threadlocal-deadly-embrace ↩
https://spotbugs.readthedocs.io/ja/latest/bugDescriptions.html#sic-static-sic-inner-should-be-static ↩
staticイニシャライザの利用は冗長とする意見もあるようだが、処理が複雑になる場合は判断が分かれるようにも思う ↩