如何在Java中处理静态final和static成员？

Question

我已经在Stack Overflow和Web上的其他地方看到了一些关于静态变量的事情。但是答案对我来说并不清楚。当我认为我找到答案时，其他一些来源与该陈述相矛盾（或者至少，我认为它确实如此）。

例如：m0bius在How does the static keyword work in Java?中告诉我们（在“何时创建这个副本[编辑静态变量]？”）中，静态变量是在运行时创建的。但是，如果我检查https://en.wikipedia.org/wiki/Class_variable（“静态成员变量和静态成员函数”部分），它告诉我在某些语言中会发生相反的情况，并且在其他语言中也会发生相反的情况。

我的问题可以分为两个不同的问题：

• 在Java中，是在运行时或编译时创建的类的静态变量吗？
• 在Java中，是在运行时或编译时创建的类的最终静态变量？

我的意思是编译时间与运行时间：

• 编译时：编译源代码时（所以当创建.class文件时）
• 运行时间：程序实际运行时

某些代码仅用于此问题的目的：

// MyClass.java
public class MyClass {
    public static int instances;
    public final static double PI = 3.14159265359

    public MyClass() {
        instances++;
    }
    // ...
}

// Main.java ; version 1
public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("I am doing nothing with MyClass");
    }
}
// OUTPUT: I am doing nothing with MyClass

// Main.java ; version 2
public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("PI = " + MyClass.PI);
        MyClass obj1 = new MyClass();
        MyClass obj2 = new MyClass();
        System.out.println("instances = " + MyClass.instances);
    }
}
OUTPUT:
3.14159265359
2

如果在运行时创建静态和最终静态变量，则在Main的第一个版本中，都不会创建MyClass类的静态变量（实例和PI）。但我希望最终的静态变量PI将在编译时创建（因此它将“嵌入”.class文件中），因为我认为这会有更好的性能（无论类如何发生） MyClass，PI将始终为3.14159265359，因此它也可以放在二进制文件中）。 这可能与静态变量相同，但它可能会在整个程序中发生变化。

Answer 1

在Java中，是在运行时或编译时创建的类的静态变量吗？

如果创建的意思是分配和初始化，那么在编译时不会在Java中“创建”变量。它们都是在运行时创建的。他们是否是static或static final与他们分配时无关。

但我希望最终的静态变量PI将在编译时创建（因此它将“嵌入”.class文件中）因为我认为这会有更好的性能......

这不是它在Java中的工作方式。当类文件被“编译”时，它们实际上大部分都被编码。肯定有一些工作已经完成，但我们对编译的看法（就像C这样的语言而言）的超大比例正在运行时发生。当我们研究优化和内联时尤其如此。

编译器确实做了一些前期工作，例如能够提前预先计算字段的值（静态或实例）。例如，如果您像下面这样定义字段，那么乘法将在编译时完成：

private long timeoutMillis = 10 * 24 * 3600 * 1000;

Strings也是如此，如果可能，编译器会将常量字符串附加在一起。以下内容在运行时不使用StringBuilder，而是在编译时创建单个String：

private static final String DEFAULT_HEADER = "A long headers that is " +
   "broker into two lines\n";

但是，在这两种情况下，字段的分配和初始化（long timeoutMillis和String DEFAULT_HEADER）都是在运行时完成的。

如果在运行时创建静态和最终静态变量，则在Main的第一个版本中，都不会创建MyClass类的静态变量（实例和PI）。

在您的示例中，static字段（final或不是）在第一次加载类时进行分配和初始化。因此，在你的第一个Main中，instances或PI static字段永远不会像你提到的那样被创建。在你的第二个例子中。引用MyClass后，将加载类文件并创建static字段。