编辑“︁Java常量”︁（章节）

= Java常量 =
'''Java常量'''（Constant）是指在程序运行期间其值不可改变的标识符，通过<code>final</code>关键字实现。常量在内存中存储在[[JVM内存模型#方法区|方法区的运行时常量池]]，与变量有本质区别。

== 核心特性 ==
* '''不可变性'''：初始化后值不可修改
* '''编译期优化'''：基本类型常量会被编译器直接替换为字面量
* '''命名规范'''：全大写字母+下划线分隔（如<code>MAX_SPEED</code>）
* '''作用域'''：类常量、实例常量、局部常量

== 声明语法 ==
使用<code>final</code>修饰符：
<syntaxhighlight lang="java">
// 基本类型常量
final double PI = 3.1415926;

// 引用类型常量
final String COMPANY_NAME = "Oracle";
</syntaxhighlight>

=== 常量类型 ===
{| class="wikitable"
|+ Java常量分类
! 类型 !! 示例 !! 生命周期

| 类常量 || <code>static final int MAX_USERS = 100</code> || 类加载时初始化

| 实例常量 || <code>final String serialNumber</code> || 对象实例化时初始化

| 局部常量 || <code>final var timeout = 30</code> || 代码块执行时初始化
|}

== 编译期常量 ==
满足以下条件时，常量会在编译期被直接替换为字面值：
# 基本类型或String类型
# 使用字面量初始化
# 使用简单表达式（仅含常量）

<syntaxhighlight lang="java">
// 编译期常量示例
final int HOURS_PER_DAY = 24;
final long MILLIS_PER_DAY = HOURS_PER_DAY * 60 * 60 * 1000L;

// 反编译后实际代码：
// long millisPerDay = 86400000L;
</syntaxhighlight>

== 实际应用案例 ==
=== 配置参数 ===
<syntaxhighlight lang="java">
public class AppConfig {
    public static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
    public static final int MAX_RETRIES = 3;
}
</syntaxhighlight>

=== 枚举替代方案 ===
<syntaxhighlight lang="java">
public class Direction {
    public static final int NORTH = 0;
    public static final int EAST = 1;
    public static final int SOUTH = 2;
    public static final int WEST = 3;
}
</syntaxhighlight>

== 内存模型分析 ==
<mermaid>
classDiagram
    class ConstantPool {
        +String: "Hello World"
        +int: 100
        +float: 3.14f
    }
    class ClassA {
        +final int MAX
    }
    class ClassB {
        +final String GREETING
    }
    ClassA --> ConstantPool : 引用
    ClassB --> ConstantPool : 引用
</mermaid>

== 高级用法 ==
=== 空白final ===
允许延迟初始化但必须确保唯一赋值：
<syntaxhighlight lang="java">
class BlankFinal {
    final int value;
    
    BlankFinal(int val) {
        this.value = val; // 构造函数中初始化
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 常量表达式 ===
使用<code>constantExpression</code>进行复杂计算：
<math>
F = \frac{9}{5}C + 32 \quad \text{(华氏度转换公式)}
</math>
<syntaxhighlight lang="java">
final double FAHRENHEIT_SCALE = 9.0 / 5.0;
final int FREEZING_POINT = 32;

double celsiusToFahrenheit(double c) {
    return c * FAHRENHEIT_SCALE + FREEZING_POINT;
}
</syntaxhighlight>

== 最佳实践 ==
# 优先使用<code>enum</code>代替整型常量
# 对于公共常量使用<code>public static final</code>
# 避免在接口中定义常量（应使用枚举或工具类）
# 常量对象应设计为不可变类

{{Warning|修改已发布API中的公共常量会导致二进制不兼容！}}

== 常见问题 ==
=== Q: 常量与不可变对象的区别？ ===
* 常量是引用不可变（基本类型值不可变）
* 不可变对象是实例状态不可变（如<code>String</code>）

=== Q: 为什么常量命名要全大写？ ===
这是Java语言规范（JLS §6.8）推荐的命名约定，提高代码可读性并区别于变量。

== 性能考量 ==
常量折叠（Constant Folding）优化示例：
<syntaxhighlight lang="java">
// 源代码
final int SIZE = 1024;
byte[] buffer = new byte[SIZE * 2];

// 编译后等价于
byte[] buffer = new byte[2048];
</syntaxhighlight>

常量在[[JIT编译]]阶段可能被内联优化，减少运行时内存访问开销。

[[Category:编程语言]]
[[Category:Java]]
[[Category:Java基础]]