淺談Java中的final關鍵字

時間 2019-11-11

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　談到final關鍵字，想必不少人都不陌生，在使用匿名內部類的時候可能會常常用到final關鍵字。另外，Java中的String類就是一個final類，那麼今天咱們就來了解final這個關鍵字的用法。java

1、final關鍵字的基本用法編程

在Java中，final關鍵字能夠用來修飾類、方法和變量（包括成員變量和局部變量）。下面就從這三個方面來了解一下final關鍵字的基本用法。安全

一、修飾類app

　當用final修飾一個類時，代表這個類不能被繼承。也就是說，若是一個類你永遠不會讓他被繼承，就能夠用final進行修飾。final類中的成員變量能夠根據須要設爲final，可是要注意final類中的全部成員方法都會被隱式地指定爲final方法。函數

在使用final修飾類的時候，要注意謹慎選擇，除非這個類真的在之後不會用來繼承或者出於安全的考慮，儘可能不要將類設計爲final類。性能

二、修飾方法優化

下面這段話摘自《Java編程思想》第四版第143頁：spa

　「使用final方法的緣由有兩個。第一個緣由是把方法鎖定，以防任何繼承類修改它的含義；第二個緣由是效率。在早期的Java實現版本中，會將final方法轉爲內嵌調用。可是若是方法過於龐大，可能看不到內嵌調用帶來的任何性能提高。在最近的Java版本中，不須要使用final方法進行這些優化了。「設計

　　所以，若是隻有在想明確禁止該方法在子類中被覆蓋的狀況下才將方法設置爲final的。即父類的final方法是不能被子類所覆蓋的，也就是說子類是不可以存在和父類如出一轍的方法的。code

final修飾的方法表示此方法已是「最後的、最終的」含義，亦即此方法不能被重寫（能夠重載多個final修飾的方法）。此處須要注意的一點是：由於重寫的前提是子類能夠從父類中繼承此方法，若是父類中final修飾的方法同時訪問控制權限爲private，將會致使子類中不能直接繼承到此方法，所以，此時能夠在子類中定義相同的方法名和參數，此時再也不產生重寫與final的矛盾，而是在子類中從新定義了新的方法。（注：類的private方法會隱式地被指定爲final方法。）

public class B extends A {

    public static void main(String[] args) {

    }

    public void getName() {
        
    }
}

class A {

    /**
     * 由於private修飾，子類中不能繼承到此方法，所以，子類中的getName方法是從新定義的、
     * 屬於子類自己的方法，編譯正常
     */
    private final void getName() {
        
    }

    /* 由於pblic修飾，子類能夠繼承到此方法，致使重寫了父類的final方法，編譯出錯
    public final void getName() {
    
    }
    */
}

三、修飾變量
修飾變量是final用得最多的地方，也是本文接下來要重點闡述的內容。

final成員變量表示常量，只能被賦值一次，賦值後值再也不改變。

　　當final修飾一個基本數據類型時，表示該基本數據類型的值一旦在初始化後便不能發生變化；若是final修飾一個引用類型時，則在對其初始化以後便不能再讓其指向其餘對象了，但該引用所指向的對象的內容是能夠發生變化的。本質上是一回事，由於引用的值是一個地址，final要求值，即地址的值不發生變化。

　　final修飾一個成員變量（屬性），必需要顯示初始化。這裏有兩種初始化方式，一種是在變量聲明的時候初始化；第二種方法是在聲明變量的時候不賦初值，可是要在這個變量所在的類的全部的構造函數中對這個變量賦初值。

　　當函數的參數類型聲明爲final時，說明該參數是隻讀型的。即你能夠讀取使用該參數，可是沒法改變該參數的值。

舉個例子：

上面的一段代碼中，對變量i和obj的從新賦值都報錯了。

2、深刻理解final關鍵字

在瞭解了final關鍵字的基本用法以後，這一節咱們來看一下final關鍵字容易混淆的地方。

一、類的final變量和普通變量有什麼區別？

當用final做用於類的成員變量時，成員變量（注意是類的成員變量，局部變量只須要保證在使用以前被初始化賦值便可）必須在定義時或者構造器中進行初始化賦值，並且final變量一旦被初始化賦值以後，就不能再被賦值了。

那麼final變量和普通變量到底有何區別呢？下面請看一個例子：

public class Test { 
    public static void main(String[] args)  { 
        String a = "hello2";   
        final String b = "hello"; 
        String d = "hello"; 
        String c = b + 2;   
        String e = d + 2; 
        System.out.println((a == c)); 
        System.out.println((a == e)); 
    } 
}

輸出結果：true、false
你們能夠先想一下這道題的輸出結果。爲何第一個比較結果爲true，而第二個比較結果爲fasle。這裏面就是final變量和普通變量的區別了，當final變量是基本數據類型以及String類型時，若是在編譯期間能知道它的確切值，則編譯器會把它當作編譯期常量使用。也就是說在用到該final變量的地方，至關於直接訪問的這個常量，不須要在運行時肯定。這種和C語言中的宏替換有點像。所以在上面的一段代碼中，因爲變量b被final修飾，所以會被當作編譯器常量，因此在使用到b的地方會直接將變量b 替換爲它的值。而對於變量d的訪問卻須要在運行時經過連接來進行。想必其中的區別你們應該明白了，不過要注意，只有在編譯期間能確切知道final變量值的狀況下，編譯器纔會進行這樣的優化，好比下面的這段代碼就不會進行優化：

public class Test { 
    public static void main(String[] args)  { 
        String a = "hello2";   
        final String b = getHello(); 
        String c = b + 2;   
        System.out.println((a == c)); 
  
    } 
      
    public static String getHello() { 
        return "hello"; 
    } 
}

這段代碼的輸出結果爲false。這裏要注意一點就是：不要覺得某些數據是final就能夠在編譯期知道其值，經過變量b咱們就知道了，在這裏是使用getHello()方法對其進行初始化，他要在運行期才能知道其值。

二、被final修飾的引用變量指向的對象內容可變嗎？

在上面提到被final修飾的引用變量一旦初始化賦值以後就不能再指向其餘的對象，那麼該引用變量指向的對象的內容可變嗎？看下面這個例子：

public class Test { 
    public static void main(String[] args)  { 
        final MyClass myClass = new MyClass(); 
        System.out.println(++myClass.i); 
  
    } 
} 
  
class MyClass { 
    public int i = 0; 
}

這段代碼能夠順利編譯經過而且有輸出結果，輸出結果爲1。這說明引用變量被final修飾以後，雖然不能再指向其餘對象，可是它指向的對象的內容是可變的。

三、final參數的問題

在實際應用中，咱們除了能夠用final修飾成員變量、成員方法、類，還能夠修飾參數、若某個參數被final修飾了，則表明了該參數是不可改變的。若是在方法中咱們修改了該參數，則編譯器會提示你：The final local variable i cannot be assigned. It must be blank and not using a compound assignment。看下面的例子：

public class TestFinal {
    
    public static void main(String[] args){
        TestFinal testFinal = new TestFinal();
        int i = 0;
        testFinal.changeValue(i);
        System.out.println(i);
        
    }
    
    public void changeValue(final int i){
        //final參數不可改變
        //i++;
        System.out.println(i);
    }
}

上面這段代碼changeValue方法中的參數i用final修飾以後，就不能在方法中更改變量i的值了。值得注意的一點，方法changeValue和main方法中的變量i根本就不是一個變量，由於java參數傳遞採用的是值傳遞，對於基本類型的變量，至關於直接將變量進行了拷貝。因此即便沒有final修飾的狀況下，在方法內部改變了變量i的值也不會影響方法外的i。

再看下面這段代碼：

public class TestFinal {
    
    public static void main(String[] args){
        TestFinal testFinal = new TestFinal();
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("hello");
        testFinal.changeValue(buffer);
        System.out.println(buffer);
        
    }
    
    public void changeValue(final StringBuffer buffer){
        //final修飾引用類型的參數，不能再讓其指向其餘對象，可是對其所指向的內容是能夠更改的。
        //buffer = new StringBuffer("hi");
        buffer.append("world");
    }
}

運行這段代碼就會發現輸出結果爲 helloworld。很顯然，用final進行修飾雖不能再讓buffer指向其餘對象，但對於buffer指向的對象的內容是能夠改變的。如今假設一種狀況，若是把final去掉，結果又會怎樣？看下面的代碼：

public class TestFinal {
    
    public static void main(String[] args){
        TestFinal testFinal = new TestFinal();
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("hello");
        testFinal.changeValue(buffer);
        System.out.println(buffer);
        
    }
    
    public void changeValue(StringBuffer buffer){
        //buffer從新指向另外一個對象
        buffer = new StringBuffer("hi");
        buffer.append("world");
        System.out.println(buffer);
    }
}

運行結果：