靜態(static)是C#中一個重要的關鍵字，它可以應用于類、方法、屬性和字段。

靜態類

靜態類的特點：

• 不能實例化
• 只能包含靜態成員
• 密封的（sealed）,不能被繼承

應用場景：

• 工具類/輔助類
• 數學計算類：如Math類
• 擴展方法、全局訪問等

擴展方法

擴展方法必須寫在非泛型的靜態類中
對int類型進行擴展，添加一個Divide方法，返回double類型
this 后面跟類型和參數名稱，為要進行擴展的類

   public static class ExtendMethod{public static double Divide(this int a, int b){return a*1.0 / b;}}

使用

靜態類

除擴展方法外，其他類中，除非特殊需要一般不直接寫為靜態類，因為靜態類中的，方法、屬性、成員必須是靜態的。

public static class StringHelper
{    public static string Reverse(string input){char[] charArray = input.ToCharArray();Array.Reverse(charArray);return new string(charArray);}
}// 使用
var result = StringHelper.Reverse("hello");

靜態方法

• 不依賴于實例對象
• 單例模式的實力獲取方法
  在類中添加一個生成單例的方法，當然也運行通過new的方式創建，此時非單例

    public class Logger{private static Logger _instance;private static object _lock = new object();public static Logger GetInstance(){lock (_lock){if (_instance == null){_instance = new Logger();}return _instance;}}// 實例方法public void Log(string message){Console.WriteLine(message);}}

使用

  static void Main(string[] args){Logger logger = Logger.GetInstance();logger.Log("Test message");Console.ReadLine();}

靜態屬性

• 共享數據，全局配置
• 資源計數
• 單例實例訪問

        private static object _syncObj = new object();private static KvPLC _instance = null;public static KvPLC KvInstance //單例對象{get{lock (_syncObj){if (_instance == null){_instance = new KvPLC();}}return _instance;}}

靜態字段

• 共享數據、緩存常用數據
• 計數器
• 只讀常量（通常與const或readonly一起使用）
  統計User類的用戶數量

    public class User{private static int _userCount = 0;public User(){_userCount++;}public static int TotalUserCount=>_userCount;}

使用

        static void Main(string[] args){var user1 = new User();var user2 = new User();//總用戶數:2Console.WriteLine($"總用戶數:{User.TotalUserCount}");Console.ReadLine();}

優點：

• 無需實例化即可使用， 全局可訪問（需謹慎使用）

缺點：

• 可能導致代碼緊耦合，難以進行單元測試

• 過度使用可能導致"上帝對象"問題

• 線程安全問題（需要特別注意同步）

靜態屬性和靜態字段

訪問控制

靜態字段

• 直接暴露數據，無訪問控制邏輯
• 若為public，外部可直接修改值，風險較高

public static class Counter {public static int Count;  // 直接暴露
}// 外部可直接修改
Counter.Count = 100;  // 無任何驗證邏輯

• 靜態屬性
• 通過get/set控制訪問
• 可添加驗證邏輯、延遲加載、線程同步等
  驗證邏輯

public static class Counter {private static int _count;public static int Count {get => _count;set {if (value >= 0)  // 添加驗證_count = value;}}
}Counter.Count = -5;  // 賦值無效，值不會被修改

延遲加載

public static class LazyData {private static Data _data;public static Data Data {get {if (_data == null) _data = LoadData();return _data;}}private static Data LoadData() { /*...*/ }
}

線程安全

public static class ThreadSafeCounter {private static int _count;private static object _lock = new();public static int Count {get { lock(_lock) return _count; }set { lock(_lock) _count = value; }}
}

初始化方式

靜態字段

• 支持直接初始化或通過靜態構造函數
• 可聲明為readonly（只讀）

public static class Constants {public static readonly int MaxRetries = 3;  // 運行時初始化public const string AppName = "MyApp";     // 編譯時常量
}

靜態屬性

• 初始化需通過訪問器或靜態構造函數
• 不可直接使用readonly，但可通過私有set實現只讀

public static class Config {public static string Environment { get; } = "Production";  // 只讀屬性public static int Timeout { get; private set; } = 30;     // 限制外部修改
}

總結

• 簡單數據存儲 → 優先使用private static field + public static property

• 需要控制訪問或擴展邏輯 → 必須使用靜態屬性

• 常量數據 → 使用public const或public static readonly字段

• 線程共享數據 → 通過屬性添加同步機制