Java final 類和方法（學習 Java 編程語言 041）

不容許擴展的類被稱爲 final 類。若是在定義類的時候使用了 final 修飾符就代表這個類是 final 類。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence,
               Constable, ConstantDesc {
    ...
}

類中的某個特定方法也能夠被聲明爲 final。若是這樣作，子類就不能覆蓋這個方法（final 類中的全部方法自動地成爲 final 方法）。

public class Employee
{
    ...
    public final String getName()
    {
        return name;
    }
    ...
}

字段也能夠被聲明爲 final。對於 final 字段來講，構造對象以後就不容許改變它們的值了。不過，若是將一個類聲明爲 final，只有其中的方法自動地成爲 final，而不包括字段。

將方法或類聲明爲 final 主要目的是： 確保它們不會在子類中改變語義。例如：

• Calendar 類中的 getTime 和 setTime 方法都聲明爲 final。這代表 Calendar 類的設計者負責實現 Date 類與日曆狀態之間的轉換，而不容許子類來添亂。
• String 類也是 final 類，這意味着不容許任何人定義 String 的子類。換言之，若是有一個 String 的引用，它引用的必定是一個 String 對象，而不多是其餘類的對象。

有些程序員認爲：除非有足夠的理由使用多態性，不然應該將全部的方法都聲明爲 final。事實上，在 C++ 和 C# 中，若是沒有特別地說明，全部的方法都不具備多態性。這兩種作法可能都有些偏激。咱們提倡在設計類層次時，要仔細地思考應該將哪些方法和類聲明爲 final。

在早期的 Java 中，有些程序員爲了不動態綁定帶來的系統開銷而使用 final 關鍵字。若是一個方法沒有被覆蓋而且很短，編譯器就可以對它進行優化處理，這個過程稱爲內聯(inlining)。例如，內聯調用 e.getName() 將被替換爲訪問字段 e.name。這是一項頗有意義的改進，CPU 在處理當前指令時，分支會擾亂預取指令的策略，因此，CPU 不喜歡分支。然而，若是 getName 在另一個類中被覆蓋，那麼編譯器就沒法知道覆蓋的代碼將會作什麼操做，所以也就不能對它進行內聯處理了。

幸運的是，虛擬機中的即時編譯器比傳統編譯器的處理能力強得多。這種編譯器能夠準確地知道類之間的繼承關係，並可以檢測出是否有類確實覆蓋了給定的方法。若是方法很簡短、被頻繁調用並且確實沒有被覆蓋，那麼及時編譯器就會將這個方法進行內聯處理。若是虛擬機加載了另外一個子類，並且這個子類覆蓋了一個內聯方法，那麼將會發生什麼狀況呢？優化器將取消這個方法的內聯。這個過程很慢，不過不多會發生這個狀況。