Java 接口常量反模式及定义 Java 常量的教程

初学 Java 的人很不经意间就会把常量定义在接口中，大概唯一的理由是接口不能实例化，而使用接口中定义的常量也是不用附着在实例上的。这主要还是 JDK 本身给我们做了很多这样的榜样, 如  java.io.ObjectStreamConstans，多是出现在 Enum 类型到来之前。

其实 Java 的接口常量是一种反模式，理由如下：

1. 接口是不能阻止被实现或继承的，也就是说子接口或实现中是能够覆盖掉常量的定义(重名)，这样通过父，子接口(或实现) 去引用常量是可能不一致的
2. 同样的，由于被实现或继承，造成在继承树中可以用大量的接口, 类 或实例去引用 同一个常量，从而造成接口中定义的常量污染了命名空间。(Java 编译器竟然允许使用实例去引用类变量)
3. 接口暗含的意思是：它是需被实现的，代表着一种类型，它的公有成员是要被暴露的 API。而在接口中定义的常量说不上是 API

4. 这点有些重复，Java 允许通过子类去引用父类中定义的常量，各级对像实例去引用父类的常量，所以这会造成相当的混乱不堪。定义的常量不能保证单一的引用方式。

参见： Effective java 第 19 条: 接口只用于定义类型

既然接口中不适于定义常量，那么该在何处为常量安家呢？接口为 实现/继承 而生，如果放在类中，并且这个类是 final，且封闭掉构造方法就行。于是我们先前的接口常量定义

public interface Gender {
  public static final int MALE = 1;
  public static final int FEMALE = 0;
}
就变成了
public final class Gender {
  private Gender() {
  }
 
  public static final int MALE = 1;
  public static final int FEMALE = 0;
}

这就是 JDK 的 java.nio.charset.StandardCharsets 的写法。

在封闭的 final 类中定义常量确实是前进了一大步。但上面那样定义变量还有个致命缺陷，假如某个方法希望接收 Gender 的 MALE 或 FEMALE，所以类型是 int，而实际你可以传入一个 3，于是这个方法可能傻眼了。也就是说这样定义常量没有边界限制。

如果是为了定义一些松散的常量值，是可以使用 final 型封闭的类，如

public final class ConfigConstants {
  private ConfigConstants() {
  }
 
  public static final String FILE_PATH = "/data/credentials.conf";
  public static final int MAX_LIMIT = 100;
}
如果要定义的多个常量值是同质的，那么最好的定义常量的方式应该是枚举(上面的例子是没理由用枚举了)
public enum Gender {
  MALE, 
  FEMALE
}

上面的定义实质就是一个继承了 java.lang.Enum 的 final 类，获得了 java.lang.Enum 中有用方法，并且直接被编译器禁止被实例化，它有有限的两个 Gender 型成员  MALE 和 FEMALE。Java 枚举原理详见： 通过反编译字节码来理解 Java 枚举

最简表述上面的 Gender  枚举是

public final class Gender extends java.lang.Enum {

  public static final Gender MALE;

  public static final Gender FEMALE;

}

我们也能看到 JDK 也倾向于用枚举来定义常量了，如 java.nio.file.StandardOpenOption。

这样对于接受 Gender 类型参数的方法就只能传入 MALE 或 FEMALE 了，不再有其他选项，这就是枚举的意义。