最終的な定義は不適切ですか？

まず、パズル：次のコードは何を出力しますか？

public class RecursiveStatic {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(scale(5));
    }

    private static final long X = scale(10);

    private static long scale(long value) {
        return X * value;
    }
}

回答：

0

下のネタバレ。

Xscale（long）で印刷してを再定義するX = scale(10) + 3と、印刷はにX = 0なりX = 3ます。つまり、Xは一時的にに設定され0、後でに設定され3ます。これは違反ですfinal！

static修飾子は、final修飾子と組み合わせて、定数の定義にも使用されます。最後の修飾子は、このフィールドの値を変更できないことを示しています。

ソース：https : //docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/classvars.html [強調を追加]

私の質問：これはバグですか？されfinal不明確な？

これが私が興味を持っているコードです X。2つの異なる値が割り当てられています：0と3。これはの違反だと思いますfinal。

public class RecursiveStatic {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(scale(5));
    }

    private static final long X = scale(10) + 3;

    private static long scale(long value) {
        System.out.println("X = " + X);
        return X * value;
    }
}

この質問には、Java static finalフィールドの初期化順序の重複の可能性があるというフラグが付けられています。他の質問は初期化の順序を扱っているので、この質問は重複していないと思いますが、私の質問は、finalタグ。他の質問だけでは、なぜ私の質問のコードがエラーにならないのか理解できません。

これは、ernestoが取得する出力を見ると特に明確aです。がタグ付けされているfinal場合、彼は次の出力を取得します。

a=5
a=5

これは私の質問の主要部分に関係していません：final変数はどのように変数を変更しますか？

非常に興味深い発見。それを理解するには、Java言語仕様（JLS）ます。

その理由は、割り当てをfinal 1つしか許可しないためです。ただし、デフォルト値は割り当てなしです。実際、そのようなすべての変数（クラス変数、インスタンス変数、配列コンポーネント）は、代入の前に、最初からデフォルト値を指しています。次に、最初の割り当てによって参照が変更されます。

クラス変数とデフォルト値

次の例を見てください。

private static Object x;

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(x); // Prints 'null'
}

をx指すが、明示的に値を割り当てなかったnullいます、それはデフォルト値です。それを§4.12.5と比較してください：

変数の初期値

各クラス変数、インスタンス変数、または配列コンポーネントは、作成時にデフォルト値で初期化されます（§15.9、 §15.10.2）

これは、この例のように、これらの種類の変数にのみ当てはまることに注意してください。ローカル変数は保持されません。次の例を参照してください。

public static void main(String[] args) {
    Object x;
    System.out.println(x);
    // Compile-time error:
    // variable x might not have been initialized
}

同じJLS段落から：

ローカル変数（14.4、§14.14は）されなければならない値を明示的に与えられ、それが初期化（いずれかによって、使用される前に14.4）又は割り当て（§15.26（明確な割り当ての規則を使用して検証することができるように、）§ 16（明確な割り当て））。

最終変数

§4.12.4finalから、を見てみましょう。

最終的な変数

変数はfinalと宣言できます。最終的な変数のみをすることができる一度に割り当てます。最終変数が割り当てられる直前に確実に割り当て解除されない限り（§16（明確な割り当て））、最終変数が割り当てられていると、コンパイル時エラーになります。

説明

ここで、少し変更した例に戻ります。

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("After: " + X);
}

private static final long X = assign();

private static long assign() {
    // Access the value before first assignment
    System.out.println("Before: " + X);

    return X + 1;
}

出力します

Before: 0
After: 1

私たちが学んだことを思い出してください。メソッド内でassign、変数にXはまだ値が割り当てられていません。したがって、それはクラス変数であり、JLSに従ってこれらの変数は常に（ローカル変数とは対照的に）デフォルト値を指すため、デフォルト値を指します。assignメソッドの後、変数にX値が割り当てられます。これは、変更できない1ためですfinal。したがって、次の理由により機能しませんfinal：

private static long assign() {
    // Assign X
    X = 1;

    // Second assign after method will crash
    return X + 1;
}

JLSでの例

@Andrewのおかげで、このシナリオを正確にカバーするJLS段落を見つけました。また、それを示しています。

しかし、最初に見てみましょう

private static final long X = X + 1;
// Compile-time error:
// self-reference in initializer

メソッドからのアクセスが許可されているのに、なぜこれが許可されないのですか？見てみましょう§8.3.3フィールドがまだ初期化されていない場合に、フィールドへのアクセスが制限される時期について説明を。

クラス変数に関連するいくつかのルールをリストします：

fクラスまたはインターフェイスCで宣言されたクラス変数への単純な名前による参照の場合、次の場合はコンパイル時エラーになります。

• 参照CはC（8.7）のクラス変数初期化子または静的初期化子のいずれかに表示されます。そして

• 参照は、fの独自の宣言子の初期化子、またはfの宣言子の左側のポイントに表示されます。そして

• 参照は代入式の左側にはありません（§15.26）。そして

• 参照を囲む最も内側のクラスまたはインターフェースはCです。

それX = X + 1は簡単で、はそれらのルールに捕らえられ、メソッドアクセスはそうではありません。彼らはこのシナリオを挙げ、例を挙げています：

メソッドによるアクセスはこの方法ではチェックされないため、次のようになります。

class Z {
    static int peek() { return j; }
    static int i = peek();
    static int j = 1;
}
class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Z.i);
    }
}

出力を生成します：

0

変数初期化子iは、クラスメソッドpeekを使用して、変数初期化子によって初期化されるj前の変数の値にアクセスするためj、その時点ではまだデフォルト値（4.14.12.5）があるためです。

ここではfinalとは関係ありません。

インスタンスレベルまたはクラスレベルであるため、まだ何も割り当てられていない場合はデフォルト値を保持します。これが、0割り当てなしでアクセスしたときに表示される理由です。

X完全に割り当てずにアクセスすると0、longのデフォルト値であるが保持されるため、結果が保持されます。

バグではありません。

への最初の呼び出しscaleが呼び出されたとき

private static final long X = scale(10);

評価しようreturn X * value。Xにはまだ値が割り当てられていないため、aのデフォルト値longが使用されます（0）ます。

コード評価さのラインだから、X * 10すなわち0 * 10です0。

それはまったくバグではありません。単に、前方参照の違法な形式ではなく、それ以上のものではありません。

String x = y;
String y = "a"; // this will not compile 


String x = getIt(); // this will compile, but will be null
String y = "a";

public String getIt(){
    return y;
}

これは仕様で単純に許可されています。

あなたの例を挙げると、これはまさにこれが一致する場所です：

private static final long X = scale(10) + 3;

あなたはそれへの前方参照を行っていますがscale、前述のように違法ではありませんが、デフォルト値のを取得できますX。繰り返しますが、これは仕様で許可されています（より正確には禁止されていません）。

クラスレベルのメンバーは、クラス定義内のコードで初期化できます。コンパイルされたバイトコードは、クラスメンバーをインラインで初期化できません。（インスタンスメンバーは同様に処理されますが、これは提供された質問には関係ありません。）

次のようなものを書いたとき：

public class Demo1 {
    private static final long DemoLong1 = 1000;
}

生成されるバイトコードは次のようになります。

public class Demo2 {
    private static final long DemoLong2;

    static {
        DemoLong2 = 1000;
    }
}

初期化コードは、クラスローダーが最初にクラスをロードするときに実行される静的初期化子内に配置されます。この知識があれば、元のサンプルは次のようになります。

public class RecursiveStatic {
    private static final long X;

    private static long scale(long value) {
        return X * value;
    }

    static {
        X = scale(10);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(scale(5));
    }
}

1. JVMは、jarのエントリポイントとしてRecursiveStaticをロードします。
2. クラス定義がロードされると、クラスローダーは静的初期化子を実行します。
3. 初期化子はフィールドscale(10)を割り当てる関数を呼び出しstatic finalますX。
4. scale(long)クラスは、部分的に初期化されていない値を読み取る初期化されている間、機能が実行されますX、長いまたは0のデフォルトであるが。
5. 値0 * 10に割り当てられていますX、クラスローダーが完了します。
6. JVMはpublic static void mainメソッド呼び出しscale(5)を実行し、初期化されたX値0に5を掛けて0を返します。

static finalフィールドXは1回だけ割り当てられ、finalキーワードが保持する保証が保持されます。割り当てに3を追加する後続のクエリでは、上記のステップ5が0 * 10 + 3which の評価3となり、mainメソッドはvalue の結果を出力3 * 5します15。

オブジェクトの初期化されていないフィールドを読み取ると、コンパイルエラーが発生するはずです。残念ながら、Javaにはありません。

これがそうである根本的な理由は、オブジェクトのインスタンス化と構築の方法の定義の奥深くに「隠されている」と思いますが、標準の詳細はわかりません。

ある意味では、finalは明確に定義されていません。なぜなら、この問題のために、明記された目的を達成することすらできないからです。ただし、すべてのクラスが適切に記述されていれば、この問題はありません。つまり、すべてのフィールドは常にすべてのコンストラクターで設定され、そのコンストラクターの1つを呼び出さない限りオブジェクトは作成されません。シリアライゼーションライブラリを使用する必要があるまで、これは自然なことです。