编译期常量与运行时常量

布满荆棘的人生 2022-05-15 16:52 142阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  编译期常量与运行时常量
 *   *  1 前言
     *  2 常量
     *   *  2.1 编译期常量
         *  2.2 运行时常量
         *  2.3 对类的依赖性（了解）
     *  3 编译时常量使用的风险

# 编译期常量与运行时常量 #

常量大家都不陌生，但如果你一听到这个词，脑袋里就只能想得起来”常量不可修改“的话，那你就得好好往下读一读了。

## 1 前言 ##

今天写这篇博客不得不感叹一句，知识真的是得来回嚼来回嚼才消化得了。

为什么突然感叹这个呢？

因为我昨天在看**Spring Boot**，看了对底层有点懵逼，因为**Spring**没学扎实，回头复习了下Spring，复习Spring又发现对**动态代理模式**掌握得不好，动态代理看了又去复习**反射**，反射看了发现自己对**JVM**又产生了些疑惑，一下又回到了**常量**这上边。

经过了自顶向下复习，这会又自底向上推回，知识还是学扎实的好，不多说了，哈哈。

## 2 常量 ##

在Java程序里，常量用关键字static final修饰，常量又分为：

*  编译期常量
 *  运行时常量

下面我们就分开来看看，举一些好理解的例子，直观的实验。

### 2.1 编译期常量 ###

下面是一个编译期常量：

static final int A = 1024;

编译时，所有A的引用都将被替换成字面量（即1024），类型必须是基本类型或String。

### 2.2 运行时常量 ###

下面就是一个运行时常量：

static final int len = "Rhine".length();

运行时才能确定它的值。

### 2.3 对类的依赖性（了解） ###

要是你能理解以下内容应该能给你带来一点收获！当然如果你是还没有学习到关于JVM相关知识的同学，暂时不用深究这一点了。

什么叫对类的依赖性？单从字面上理解就是需不需要类，其实也就是与类的创建有没有关系。

那么类的创建和我常量有什么关系吗？或则更具体来说，编译期常量和运行时常量对类的创建有什么不同的影响？

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要解答以上的疑问还得先来看类在什么情况下会创建：

JVM的虚拟机规范严格规定了有且只有5种情况必须立即对类进行“初始化”，其中第一条就是：

> 遇到new、getstatic或invokestatic这4条字节码指令时，如果类没有初始化，则需要先触发其初始化。生成这4条指令的最常见的Java代码场景是：
> 
> （1）使用new关键字实例化对象时
> 
> （2）读取或设置一个类的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外）时
> 
> （3）调用一个类的静态方法时
> 
> 以上内容摘抄自《深入理解Java虚拟机》7.2节 类加载的时机

对常量池有疑惑的同学可以参考下[这篇文章][Link 1]。

其中场景（1）和（3）可以不用说了，常量这部分内容正是涉及到了场景（2），我们来做个很简单的程序来看看。

class Test { 
    	//静态代码块
    	static { 
    		System.out.println("Class Test Was Loaded!");
    	}
    	
    	//编译期常量
    	public static final int num = 10;	
    	//运行时常量
    	public static final int len = "Rhien".length();
    }
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		System.out.println("num:"+Test.num);
    		System.out.println("=== after get num ===");
    		System.out.println("len:"+Test.len);
    	}
    }
    /* 打印输出: * num:10 * === after get num === * Class Test Was Loaded! * len:5 */

代码结构很简单，一旦Test类被初始化，那么就会被立即执行。

根据程序运行结果，我们就可以得出结论了：**编译期常量不依赖类，不会引起类的初始化；而运行时常量依赖类，会引起类的初始化。**

编译期常量会在编译阶段存入调用类的常量池，本质上并没有直接引用到定义常量的类，因此不会触发定义常量的类的初始化。

所以我们再重新捋一捋刚才场景（2）那段话，大致可以理解为：“读取或设置一个类的静态字段（编译期常量除外）时”。

## 3 编译时常量使用的风险 ##

由于编译时，常量会被替换为字面量，这是JVM提高运行效率优化代码的一种方式，但有时候也会带来一定的麻烦。

如果我们项目超大，项目整个编译一次特别耗费时间，那么我们有可能会只编译代码修改的部分。而一旦我们修改了常量A，但又未重新编译所有引用A常量的部分（即.java文件），那么就会导致未重新编译的那部分代码继续使用A的旧值。

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下面写个非常简单的实验看看。

定义常量的Book类：

public class Book { 
        //编译期常量，书本价格10元
    	public static final int price = 10;
    }

定义Student类和mian方法：

public class Student { 
    	
    	public int cost = Book.price;
        
    	public void printCost() { 
    		System.out.println("书费"+this.cost+"元");
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) { 
    		Student stu = new Student();
    		stu.printCost();
    	}
    }
    /* 打印输出: * 书费10元 */

【Java文件】Book.java、Student.java文件

【字节码文件】Book.class、Student.class文件

运行结果为：书费10元

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现在**修改Book.java文件中的price=5**，并使用javac命令仅仅只重新编译Book.java文件：

javac Book.java

执行java命令，再次运行main方法：

java Student

观察结果：结果与第一次相同，书费10元  
![第二次运行结果][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0ODAyNDE2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/Sugar_Rainbow/article/details/68150249
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