inconstant constants ( 变化无常的常量 )
马嘉楠
2006-10-18
看到这个题目也许你会感到奇怪，会想我在胡说八道什么，一定又是起个怪异的名字，骗取点击率。还请你耐心看完，如果你有所收获，那么我很高兴；如果你还是觉得上当了，那我继续努力写出点有用的东西，呵呵。
其实我想了很久，也还是不知道起一个什么题目好，就套用了《 The Java Language Specification 》中的一个名词“ inconstant constants”，我把他翻译成“变化无常的常量”
注：部分内容在《
使用Java中的final变量需要注意的地方
》有提到，不过我转载的原文不够详细深入，这才重新写一下。
我们还是来先看一段代码，由代码引出问题：
public
class
ClassX {
public
static
final
int
X
=
2
;
}
public
class
ClassTest {
public
static
void
main(String[] args){
System.out.println(ClassX.X);
}
}
输出结果：
2
结果是显而易见的，这里需要说明的是：
根据Java语言规范，对于java中的static final变量，如果用一个在编译期间(complie time)可以计算出结果的表达式进行初始化，则用到此变量的地方会被该表达式的结果所替代。本例中，在编译期间，ClassTest.main() 函数中 ClassX.X 将被2所替代。
此时，在类ClassTest main()中不再有指向ClassX的动态链接，告诉ClassTest在运行的时候从ClassX获得X的值，你可以通过使用javap反编译器帮助你理解。
1. 先编译ClassTest.java文件
javac ClassTest.java
2. 使用javap
javap -c ClassTest
屏幕输出：
Complied from "ClassTest.java"
public class ClassTest extends java.lang.Object{
public ClassTest();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."<init>
":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: iconst_2
4: invokevirtua #3; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V
7: return
}
可以看出，在调用System.out.println()之前，整数2已经被放在JVM的堆栈中，不再有指向ClassX.X的链接。如果此时，改变ClassX.X的值为1,并且重新编译ClassX.X文件，但是并不重新编译ClassTest.java文件，运行ClassTest，输出结果仍然是2.
这么做(常量替换)的一个原因是为了在编译期间检查switch case语句。switch语句中的每一个case都需要一个常量值，而且每两个之间都不能相同，编译器在编译期间将会做检查。
如果用来给static final变量进行初始化的表达式，只能在运行时刻才可以计算出值，那么常量替换就不会发生.例如：
public
class
ClassX {
public
static final int X = new
java.util.Random().nextInt();
}
ClassX 改变了，我们再来看一下Main.main():
Complied from "ClassTest.java"
public class ClassTest extends java.lang.Object{
public ClassTest();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."<init>
":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: getstatic #3; //Field ClassX.X:I
6: invokevirtual #4; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V
9: return
}
此时我们可以看见有个引用指向了Field X。
( 如果把类ClassX改成Interface，仍然会出现上面的结果 )
当然有方法可以使你避免出现"inconstant constants"问题。
第一种方法：
当你要声明一个编译期间常量的时候，一定要保证此变量不会或者不太可能改变，或者尽量少使用声明为static final的变量。当然这只能治标不能治本，所以我推荐使用第二种方法。
第二种方法：
将变量声明为private，同时声明一个方法来获得此变量的值
//
ClassX.java修改如下：
public
class
ClassX {
private static final int X = 2
;
public
static
int
getX(){
return
X;
}
}
//
ClassTest.java修改如下：
public class
ClassTest{
public static void
main(String[] args){
System.out.println(ClassX.getX());
}
}
此时再改变ClassX.X的值为1，重新编译ClassX.java，而不编译ClassTest，结果就会显示1，而非2。这就避免了"inconstant constants"的问题。
下一篇准备讲一下
《在java中使用循环定义会出现哪些问题？》
马嘉楠
jianan.ma@gmail.com
posted on 2006-10-18 16:27
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