Java基礎-關鍵字final static與類加載分析

1、關鍵字final static 介紹

1. final

根據程序上下文環境，Java關鍵字final有「這是沒法改變的」或者「終態的」含義，它能夠修飾非抽象類、非抽象類成員方法和變量。你可能出於兩種理解而須要阻止改變：設計或效率。

final類不能被繼承，沒有子類，final類中的方法默認是final的。
final方法不能被子類的方法覆蓋，但能夠被繼承。
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。
final不能用於修飾構造方法。

注意：父類的private成員方法是不能被子類方法覆蓋的，所以private類型的方法默認是final類型的。

final類

final類不能被繼承，所以final類的成員方法沒有機會被覆蓋，默認都是final的。在設計類時候，若是這個類不須要有子類，類的實現細節不容許改變，而且確信這個類不會載被擴展，那麼就設計爲final類。

final方法

若是一個類不容許其子類覆蓋某個方法，則能夠把這個方法聲明爲final方法。
使用final方法的緣由有二：
第一 把方法鎖定，防止任何繼承類修改它的意義和實現。
第二 高效。編譯器在遇到調用final方法時候會轉入內嵌機制，大大提升執行效率。

final變量（常量）

用final修飾的成員變量表示常量，值一旦給定就沒法改變！
final修飾的變量有三種：靜態變量、實例變量和局部變量，分別表示三種類型的常量。

另外，final變量定義的時候，能夠先聲明，而不給初值，這中變量也稱爲final空白，不管什麼狀況，編譯器都確保空白final在使用以前必須被初始化。因此，final空白在關鍵字final的使用上提供了更大的靈活性，爲此，一個類中的final數據成員就能夠依據實例對象不一樣而有所不一樣，卻有保持其恆定不變的特徵。

final參數

當函數參數爲final類型時，你能夠讀取使用該參數，可是沒法改變該參數的值。

2. static

static表示「全局」或者「靜態」的意思，用來修飾成員變量和成員方法，也能夠造成靜態static代碼塊，可是Java語言中沒有全局變量的概念。

被static修飾的成員變量和成員方法獨立於該類的任何對象。也就是說，它不依賴類特定的實例，被類的全部實例共享。只要這個類被加載，Java虛擬機就能根據類名在運行時數據區的方法區內定找到他們。所以，static對象能夠在它的任何對象建立以前訪問，無需引用任何對象。

用public修飾的static成員變量和成員方法本質是全局變量和全局方法，當聲明它類的對象市，不生成static變量的副本，而是類的全部實例共享同一個static變量。

static變量前能夠有private修飾，表示這個變量能夠在類的靜態代碼塊中，或者類的其餘靜態成員方法中使用（固然也能夠在非靜態成員方法中使用--廢話），可是不能在其餘類中經過類名來直接引用，這一點很重要。實際上你須要搞明白，private是訪問權限限定，static表示不要實例化就可使用，這樣就容易理解多了。static前面加上其它訪問權限關鍵字的效果也以此類推。

static變量

按照是否靜態的對類成員變量進行分類可分兩種：一種是被static修飾的變量，叫靜態變量或類變量；另外一種是沒有被static修飾的變量，叫實例變量。二者的區別是：

對於靜態變量在內存中只有一個拷貝（節省內存），JVM只爲靜態分配一次內存，在加載類的過程當中完成靜態變量的內存分配，可用類名直接訪問（方便），固然也能夠經過對象來訪問（可是這是不推薦的）。

對於實例變量，沒建立一個實例，就會爲實例變量分配一次內存，實例變量能夠在內存中有多個拷貝，互不影響（靈活）。

static方法

static方法能夠直接經過類名調用，任何的實例也均可以調用，所以static方法中不能用this和super關鍵字，不能直接訪問所屬類的實例變量和實例方法(就是不帶static的成員變量和成員成員方法)，只能訪問所屬類的靜態成員變量和靜態成員方法。

由於static方法獨立於任何實例，所以static方法必須被實現，而不能是抽象的abstract。

static代碼塊

static代碼塊也叫靜態代碼塊，是在類中獨立於類成員的static語句塊，能夠有多個，位置能夠隨便放，它不在任何的方法體內，JVM加載類時會執行這些靜態的代碼塊，若是static代碼塊有多個，JVM將按照它們在類中出現的前後順序依次執行它們，每一個代碼塊只會被執行一次，由於類加載只會加載一次。

3. static和final一塊用表示什麼

static final用來修飾成員變量和成員方法，可簡單理解爲「全局常量」。

對於變量，表示一旦給值就不可修改，而且經過類名能夠訪問。
對於方法，表示不可覆蓋，而且能夠經過類名直接訪問。

2、關於final變量的思考

1. 若是final 實例變量既沒有在聲明時初始化，也沒有在類的每一個構造函數初始化，則會報編譯錯誤，指出變量沒有被初始化。若是聲明時沒有初始化，只在某些構造函數初始化也會報一樣的錯。

能夠在聲明中進行初始化，那就不能在構造函數裏賦值了。不過這種寫法很差。由於在聲明時初始化了，每一個對象都擁有一樣的值，則咱們應當聲明爲靜態的，使類的全部對象都能共享它們。

若是是final static 變量，在聲明時必須初始化，否則編譯出錯。由於static變量是類變量，是全部對象共享該變量，然而又是final的，因此該變量是全部對象共享的全局常量，全部對象是不可以修改該全局常量，顯然不可以在生成實例時初始化全局常量，所以只能在聲明式初始化全局常量。

若是沒有static修飾變量，能夠在構造函數裏賦值，以使每一個對象不一樣的值。以下代碼：

上述代碼中，s1是靜態變量在構造函數裏使用this不會形成編譯運行錯誤。注意：在構造函數中初始化靜態變量時，會影響到其餘對象使用該靜態變量的值，由於靜態變量是在全部對象之間共享的一塊空間區域。

3、final與JVM類加載

當一個類中有聲明爲static final的變量，這樣的變量對類的加載器有必定的影響，首先看看下面的例子：

由於num是static final變量，且它等於5，在編譯的時候就能夠知道它的值，而且是常量，因此直接訪問num的值不會引發Test02類的加載。做爲表現，也就是static靜態代碼快不會被加載。輸出結果爲：

當將Test02變量num的final修飾符去掉時，以下：

此時，編譯器雖然可以知道num值，可是不可以知道num值是否會被修改，因此就不可以真實的肯定num值，所以直接訪問num靜態變量會觸發Test02的類加載。也就是static靜態代碼快的加載。則輸出結果爲：

再看以下代碼：

這個static final變量num由於在編譯的時候沒法知道它的確切的值，因此只有等到運行的時候才能知道，因此本身訪問Test02.num會引發Test02類的初始化。也就是static靜態代碼快的加載。則輸出結果爲：

下面的例子是講，當子類被主動訪問的時候，會引發其直接父類的加載：

由於直接訪問Child.b，會先初始化Parent類，而後初始化Child類。輸出結果爲：

若是經過子類直接訪問父類的變量，只會初始化父類而不會初始化子類：

直接訪問Parent類的a變量，則只會直接初始化parent類，不會初始化Child類，輸出結果爲：