Czym są zmienne statyczne?

Zmienne statyczne, zwane również zmiennymi globalnymi, to fragmenty danych, które nie są powiązane z konkretną instancją klasy. Tylko jedna wartość tych zmiennych może istnieć niezależnie od liczby tworzonych obiektów klasy. W zależności od kontekstu zmienne statyczne mogą być bardziej elastyczne lub bardziej restrykcyjne niż ich odpowiedniki zmiennych instancji, które mają własne wartości dyskretne dla każdego konkretnego obiektu typu klasy. W językach programowania obiektowego dobra praktyka programowania zwykle nakazuje, aby użycie statycznych obiektów, metod lub zmiennych było ograniczone do minimum, ale mają one użyteczne zastosowania.

Jednym z głównych powodów, dla których zmienne statyczne są czasami uważane za restrykcyjne, jest to, że nie może istnieć więcej niż jedna wartość dla zmiennej. Każde przypisanie do zmiennej nadpisuje poprzednie, a wszelkie informacje w poprzedniej wartości są tracone. Bez wielu kopii zmiennej nie można przechowywać wielu wartości danych. Jeśli wartość zostanie zmieniona, każdy obiekt, na który ma wpływ, musi działać z nową wartością, a jeśli stara wartość nie miała zostać usunięta, zmiana może okazać się szkodliwa dla każdego obiektu instancji określonego typu klasy. O ile zmienna nie jest w jakiś sposób zablokowana podczas tworzenia, ryzyko nieoczekiwanej zmiany i późniejszego spustoszenia, jakie może spowodować w obiektach, powoduje, że niektórzy programiści unikają zmiennych statycznych, gdy tylko jest to możliwe.

Zmienne statyczne można czasem uznać za elastyczne z tego samego powodu, dla którego można je nazwać restrykcyjnymi. Nawet jeśli wartość zmiennej nie jest zablokowana, planowane zmiany jej wartości mogą mieć pozytywne skutki. Zmienna, która jest współdzielona przez wszystkie obiekty w klasie, gwarantuje spójność i może być używana zarówno w klasie, jak i poza nią, mając pewność, że jej wartość jest zawsze taka sama. Zmienne statyczne mają wiele przydatnych zastosowań, w szczególności w utrzymaniu stałych i implementacji serializacji. W szczególności Java w dużym stopniu opiera się na tym mechanizmie serializacji statycznej.

Istnieją pewne ogólne zasady, których programiści często używają podczas implementacji zmiennych statycznych. Zmienne te zwykle najlepiej sprawdzają się jako małe wartości danych, ponieważ duże obiekty statyczne mogą uczynić program znacznie bardziej sztywnym, niż jest to konieczne. Małe wartości danych można szybko i łatwo zmienić bez obawy o wprowadzenie błędów. Duże obiekty statyczne wymagają więcej czasu i wysiłku, aby je zmienić, a także są bardziej podatne na wprowadzenie błędu, który zakłóciłby wszystkie obiekty klasy. Są to wskazówki, a nie zasady nie do złamania, które mogą mieć zastosowanie zarówno dla małych, jak i dużych zmiennych, w zależności od programu.