如何在Java中只初始化一次本地变量

Question

在C++中，以下代码：

#include <stdio.h>

static const char *init()
{
    printf("in init()\n");
}

static void func()
{
    static const char *str = init();
    printf("in func()\n");
}

int main()
{
    for (int i=0; i<10; ++i) {
        func();
    }
    return 0;
}

通过在初始化str的函数init()中打印跟踪信息，可以发现尽管 func() 被多次调用，但是 str 只被初始化一次。 运行时，总共有10行跟踪信息，一次为init()和10次为func()。

在Java中，以下代码不应该做到同样的事情吗?

class test {
    private String init()
    {
        System.out.println("in init()");
        return "FOO";
    }

    private void func()
    {
        final String str = init();
        System.out.println("in func()");
    }

    public test()
    {
        for (int i=0; i<10; ++i) {
            func();
        }
    }

    public static main(String[] args)
    {
        test app = new test();
    }
}

运行时，会输出20行结果，每个init()和func()各10行。 根据我对final变量的理解，我认为它应该是相同的行为。 所以我尝试了static final，但它无法编译（即使只是static）。 有没有办法实现这个功能？ 我需要从我的类中的几个不同方法中调用一个耗时的初始化函数， 因此仅将变量移动到类范围内是行不通的。 此外，由于本地变量不会自动初始化，因此我不能在给变量赋值之前在变量周围包含if测试以检查是否为null。 我想我可以为我的类中的每个方法创建一个变量，但管理它将很麻烦。 最好的比喻就是如果我在每个方法中都包含以下内容：

public myfunc1()
{
    final String funcName = java.lang.Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getMethodName();
}
public myfunc2()
{
    final String funcName = java.lang.Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getMethodName();
}

在这种情况下，funcName在每个方法中得到一个唯一的值，但初始化是昂贵的。

- Xaq

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你需要将字符串str和函数init()都声明为静态的。 - maverik

str 不能是 _static_，否则它将无法编译。 init() 不能是 _static_，因为它依赖于实例数据。 - Xaq

http://ideone.com/nHN6m9 - maverik

Answer 1

以下是一个相当接近的近似值：

class test {

    private static final String str = init();

    private static String init()
    {
        System.out.println("in init()");
        return "FOO";
    }

    private void func()
    {
        System.out.println("in func()");
    }

    public test()
    {
        for (int i=0; i<10; ++i) {
            func();
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        test app = new test();
    }
}

请注意，str在类加载时初始化，而不是在第一次调用func()时初始化。

- NPE

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如果 init() 实际上需要上下文，则将在类构造或稍后初始化的成员将 str 初始化为 null，并且仅当 str == null 时才执行其长时间操作。 - CPerkins

不幸的是，这并没有提供答案，这就是为什么我在问题末尾提供了_myfunc1()和_myfunc2()的进一步例子。 - Xaq

Answer 2

final限定符通过一个方法调用使变量变为常量。如果您想要每个实例的单个值，可以在方法外使用实例成员变量。

private final String str = init();

private void func()
{
    System.out.println("in func()");
}

如果您希望在所有实例的所有方法调用中使用单个值，则可以在方法外部使用静态成员变量。

private static final String str = init();

private void func()
{
    System.out.println("in func()");
}

- Andy Thomas

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不是问题，每个多次调用的成员函数只需要单个初始化调用。请参考结尾的示例：myfunc1() 和 _myfunc2()_。 - Xaq

你也可以使用实例成员来实现这个功能 - 只需为每个方法使用不同的实例成员，就像在 C 中使用静态局部变量一样。 - Andy Thomas

我知道，正如问题所述，我正在寻找一种更容易管理的解决方案，而不是为我的类中的每个方法创建一个实例变量。 - Xaq

没有太多需要管理的。与C/C++的主要区别在于它的“位置”（以及选择是每个实例还是每个类）。如果您喜欢，可以将成员字段放置在每个方法之前。 - Andy Thomas