Java静态类中生成常量Note数组及解决元素为null的实现方法

你当前使用的是实例初始化块，只有在Constants类被实例化的时候才会执行，而作为常量类的Constants通常不会被实例化，所以数组填充逻辑从未运行，元素自然全为null。同时你贴的原始代码里for循环的闭合大括号写错，也会导致编译异常。

方案1：改用静态初始化块 #

直接给初始化块添加static修饰符，会在Constants类加载时自动执行填充逻辑，符合常量类的加载逻辑：

public class Note{
   // 其他Note类逻辑省略

   public static class Constants{
        public static final int lowestOctave = 0;
        public static final int highestOctave = 8;
        public static final int numOfOctaves = highestOctave + 1;
        public static final int numOfNotes = numOfOctaves * 12;

        public static final Note[] allNotesArray = new Note[numOfNotes];
        // 静态初始化块，类加载时自动执行
        static {
          for(int i = 0; i < numOfNotes; i++){
             allNotesArray[i] = new Note(/* 填入你的Note构造参数 */);
          }
        }
        // 私有构造方法，禁止常量类被实例化，符合设计规范
        private Constants(){}
   }
}

方案2：延迟加载+返回不可变副本（更安全） #

如果不需要类加载就初始化数组，要用到时再触发，同时避免外部代码修改常量数组的元素，可以用封装的静态方法实现：

import java.util.Arrays;

public static class Constants{
    public static final int lowestOctave = 0;
    public static final int highestOctave = 8;
    public static final int numOfOctaves = highestOctave + 1;
    public static final int numOfNotes = numOfOctaves * 12;

    private static Note[] allNotesArray;
    // 对外只提供获取方法，不直接暴露数组
    public static Note[] getAllNotes() {
        // 双重校验锁实现线程安全的延迟初始化
        if (allNotesArray == null) {
            synchronized (Constants.class) {
                if (allNotesArray == null) {
                    allNotesArray = new Note[numOfNotes];
                    for(int i = 0; i < numOfNotes; i++){
                        allNotesArray[i] = new Note(/* 构造参数 */);
                    }
                }
            }
        }
        // 返回数组副本，避免外部修改原常量数组的元素
        return Arrays.copyOf(allNotesArray, allNotesArray.length);
    }
    private Constants(){}
}

用Stream流直接生成数组，代码更精简：

public static final Note[] allNotesArray = IntStream.range(0, numOfNotes)
    .mapToObj(i -> new Note(/* 用i计算对应的八度、音高参数 */))
    .toArray(Note[]::new);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者George Yeatman