在Java中使用循环定义会出现哪些问题 
马嘉楠
2006-10-19
在上一篇文章《
inconstant constants ( 变化无常的常量 )
》的基础上,我们再来研究一下在 Java 中使用循环定义会出现哪些问题。
老规矩，代码伺候 ^+^
例1：
public
class
ClassX{
public static final intX = 2*
ClassY.Y;
}
public class
ClassY{
public static final intY =ClassZ.Z+ 1
;
}
public
class
ClassZ
extends
ClassX{
public static final int Z= X + 3
;
}
public
class
ClassTest{
public static void
main(String[] args){
System.out.println(ClassX.X
+
ClassY.Y
+
ClassZ.Z);
}
}
代码中的static final变量X，Y，Z，循环定义。
你可以先想一下，这个值会是多少？看看与实际结果是否一致。
输出结果：
15
现在对ClassTest.java进行一点修改，如下：
例2：
public class
ClassTest{
public staticvoid
main(String[] args){
System.out.println(ClassZ.Z
+
ClassY.Y
+
ClassX.X);
}
}
两次的输出结果会一样么？
我既然这么问了，你肯定会说不一样，那你知道原因么？你知道这次的输出结果么？
可以先思考一下。
输出结果：
8
让我来告诉你这是怎么回事。
我们可以看见，对于三个staitc final 变量 X，Y，Z，他们的初始化表达式是循环定义的。在编译期间不能确定它们的值，所以它们是运行期间常量( runtime constants )，编译器不会进行常量替换。
而且每个表达式的计算将会依赖于类装载的顺序。
例如，为了计算出例1中的 ClassTest 结果，我们可以预见，ClassX 是第一个被装载的类，但是第一个完成初始化的类却是 ClassZ.
让我们一步一步看看都发生了什么。
1. X = 2 * ClassY.Y; 计算X，需要知道ClassY.Y的值，下一步计算Y值
2. Y = ClassZ.Z + 1; 计算Y，需要知道ClassZ.Z的值，下一步计算Z值
3. Z = X + 3; 计算Z，需要知道X的值，而此时X的值还没有被计算出来(又转回来了，居然是个圈，呵呵^+^)，所以我们使用X的默认值0。
因此：
Z = 3;
Y = 4;
X = 8;
所以 ClassX.X + ClassY.Y + ClassZ.Z = 15
例2当中，也是同一道理
不同的是，ClassZ是第一个被装载的类，ClassX是第一个完成初始化的类
1. Z = X + 3;
2. X = 2 * ClassY.Y;
3. Y = ClassZ.Z + 1;(此时使用Z的默认值0)
因此：
Y = 1;
X = 2;
Z = 5;
所以 ClassZ.Z + ClassY.Y + ClassX.X = 8
只是简单的改变的输出顺序，结果却截然不同。哪一个才是你想要得结果呢？
我的例子看起来有点挖空心思钻牛角尖，但是在大型项目当中，也许就会出现与例子当中相同的循环定义，如果真的存在的话，那么在纷繁的代码当中想要发现循环定义可不是件容易的事情。
如果独立看每一个定义的话，似乎都可以进行常量替换，看不出任何问题。但是这样的代码在不久的将来就会引发问题，而且不易被我们所察觉。
在你的应用程序当中不经意的代码改变（例如示例代码中我们只是改变了输出顺序，却产生了截然不同的结果），就会导致不同的类装载顺序和计算顺序，或者在并发的线程调度中，可能也会导致致不同的类装载顺序和计算顺序。不幸的是，大多数编译器不认为这种代码是错误，也不会对编程人员给出任何警告。
我只是讲了一下循环定义会引发的问题，我暂时也想不出什么好的解决办法，只能在编程的过程当中尽量注意啦。
注：有错误请告诉我，非常感谢！
马嘉楠
jianan.ma@gmail.com
posted on 2006-10-19 10:58
马嘉楠 阅读(2004)
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