الثوابت (static final)

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Java على Coddy — الدرس 18 من 87.

يؤدي دمج static و final إلى إنشاء ثابت - وهي قيمة تنتمي إلى الفئة ولا يمكن تغييرها أبداً. هذه هي الطريقة القياسية لتعريف الثوابت في Java.

public class GameSettings {
    public static final int MAX_PLAYERS = 4;
    public static final double GRAVITY = 9.81;
    public static final String GAME_TITLE = "Space Adventure";
}

حسب العرف، تستخدم أسماء الثوابت تنسيق UPPER_SNAKE_CASE لتمييزها عن المتغيرات العادية. وبما أنها static و final، فإنه يتم الوصول إليها من خلال اسم الفئة وقيمها مضمونة بأنها لن تتغير أبداً:

System.out.println(GameSettings.MAX_PLAYERS);  // 4
// GameSettings.MAX_PLAYERS = 8;  // خطأ! لا يمكن التعديل

عادةً ما يتم التصريح عن الثوابت كـ public لأنها مخصصة للمشاركة عبر تطبيقك. فكر في قيم مثل Math.PI - فهو ثابت public static final يمكن لأي كود استخدامه.

لماذا نستخدم الثوابت بدلاً من القيم المكتوبة مباشرة (hardcoded)؟ إذا كتبت 4 في جميع أنحاء الكود الخاص بك واحتجت لاحقاً لتغييرها إلى 6، سيتعين عليك العثور على كل تكرار وتحديثه. باستخدام ثابت مثل MAX_PLAYERS، يمكنك تغييره في مكان واحد فقط.

تجعل الثوابت أيضًا الكود أكثر قابلية للقراءة - فالثابت MAX_PLAYERS أوضح من الرقم الغامض 4.

التحدي

سهل

لنقم ببناء أداة MathConstants التي تخزن القيم الرياضية المهمة كثوابت، بالإضافة إلى CircleCalculator الذي يستخدم تلك الثوابت لإجراء العمليات الحسابية.

ستقوم بإنشاء ملفين لتنظيم الكود الخاص بك:

MathConstants.java: قم بإنشاء فئة (class) تحتوي على ثوابت رياضية باستخدام حقول public static final:
- PI بالقيمة 3.14159
- E (عدد أويلر) بالقيمة 2.71828
- GOLDEN_RATIO بالقيمة 1.61803
تذكر استخدام UPPER_SNAKE_CASE لأسماء الثوابت!
Main.java: استخدم ثوابتك لإجراء حسابات الدائرة. ستتلقى نصف القطر كمدخل وتطبع ثلاثة أسطر:
- مساحة الدائرة: Area: [value]
- محيط الدائرة: Circumference: [value]
- القطر مضروباً في النسبة الذهبية: Golden Diameter: [value]

بالنسبة للحسابات:

Area = PI * radius * radius
Circumference = 2 * PI * radius
Golden Diameter = 2 * radius * GOLDEN_RATIO

ستتلقى مدخلاً واحداً: نصف القطر (double).

قم بتنسيق جميع قيم المخرجات إلى منزلتين عشريتين باستخدام String.format("%.2f", value). قم بالوصول إلى ثوابتك من خلال اسم الفئة، مثل MathConstants.PI.

ورقة مرجعية

يؤدي الجمع بين static و final إلى إنشاء ثابت (constant) - وهي قيمة تنتمي إلى الفئة (class) ولا يمكن تغييرها أبداً:

public class GameSettings {
    public static final int MAX_PLAYERS = 4;
    public static final double GRAVITY = 9.81;
    public static final String GAME_TITLE = "Space Adventure";
}

حسب العرف البرمجي، تستخدم أسماء الثوابت نمط UPPER_SNAKE_CASE. يتم الوصول إلى الثوابت من خلال اسم الفئة:

System.out.println(GameSettings.MAX_PLAYERS);  // 4
// GameSettings.MAX_PLAYERS = 8;  // خطأ! لا يمكن التعديل

عادةً ما يتم التصريح عن الثوابت كـ public لمشاركتها عبر تطبيقك. فهي تجعل الكود أكثر قابلية للصيانة والقراءة من خلال استبدال القيم المكتوبة مباشرة (hardcoded) بأسماء ذات معنى.

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        double radius = scanner.nextDouble();
        
        // TODO: احسب المساحة باستخدام MathConstants.PI
        // الصيغة: PI * radius * radius
        
        // TODO: احسب المحيط باستخدام MathConstants.PI
        // الصيغة: 2 * PI * radius
        
        // TODO: احسب القطر الذهبي باستخدام MathConstants.GOLDEN_RATIO
        // الصيغة: 2 * radius * GOLDEN_RATIO
        
        // TODO: اطبع النتائج منسقة إلى منزلتين عشريتين
        // استخدم String.format("%.2f", value) للتنسيق
        // تنسيق المخرجات:
        // Area: [value]
        // Circumference: [value]
        // Golden Diameter: [value]
        
    }
}