Puzzler Java - les constantes

Un nouveau petit puzzler Java pour se détendre ?

Considérons le programme Java suivant :

public class Answers {
    public static final String MEANING_OF_LIFE = "Who knows?";

    static {
        System.out.println("You'll be disappointed by the answers...");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("What's the meaning of life? Answer: " 
                           + Answers.MEANING_OF_LIFE);
    }
}

Que se passe-t-il lorsqu’on l’exécute? Les lignes suivantes s’affichent à l’écran :

    You'll be disappointed by the answers...
    What's the meaning of life? Answer: Who knows?

Maintenant appliquons un refactoring apparemment sans conséquence. Créons une classe séparée pour la méthode principale :

public class Answers {
    public static final String MEANING_OF_LIFE = "Who knows?";

    static {
        System.out.println("You'll be disappointed by the answers...");
    }
}

public class Puzzler {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("What's the meaning of life? Answer: "
                           + Answers.MEANING_OF_LIFE);
    }
}

A votre avis, qu’est-ce qui s’affiche à l’écran si on exécute le programme ? Réfléchissez, puis cliquez ici pour le découvrir.

What's the meaning of life? Answer: Who knows?

Explication

Le code affiche la valeur de Answers.MEANING_OF_LIFE. On s’attend donc à ce que la classe Answers soit chargée, et donc que son bloc statique soit exécuté, et l’avertissement affiché.

Or il n’en est rien. En effet, MEANING_OF_LIFE est une constante, dont la valeur est connue à la compilation. Le compilateur insère donc la valeur de la constante directement dans le code appelant. Et il s’agit là d’un comportement spécifié par la JLS, et pas d’une optimisation sauvage. En gros, le byte-code réellement généré correspond donc au code Java suivant :

System.out.println("What's the meaning of life? Answer: Who knows?");

Si l’exemple choisi ici manque de réalisme, il est néanmoins important de bien comprendre ce mécanisme, particulièrement si on développe une API. En effet, si le code d’une de vos APIs met à disposition du code extérieur des constantes, il faut considérer ces constantes comme… constantes, à tout jamais.

En effet, même si la valeur d’une de ces constantes change dans la version 1.1 de votre API, le code extérieur, qui a été compilé avec la version 1.0 de votre API, ne verra pas la nouvelle valeur de la constante à l’exécution. Il faudra recompiler le code extérieur avec la version 1.1 de votre API dans le classpath pour que la nouvelle valeur de la constante soit prise en compte.

Si vous estimez que la valeur d’une constante pourrait être amenée à changer dans le futur, proposez plutôt une méthode pour accéder à cette valeur:

public static String meaningOfLife() {
    return "Who knows?";
}

Notez aussi que toutes les variables static final ne sont pas des constantes pour le compilateur. Seuls les types primitifs et les Strings peuvent être des constantes à la compilation.