詳解Java final關鍵字

一般咱們對Java中final關鍵字的理解是「用final修飾的變量是不可變的」，若是嘗試對final變量屢次賦值，編譯器將報錯。彷佛final的做用就是保證變量不可變，這沒有錯，可是若是咱們在Java中靈活應用final的被修飾目標不可變的特性，每每能發掘出不少使人意想不到的效果，而非僅僅保證變量不可變這麼粗淺而已。下面咱們來講說final關鍵字的多重用法

1. 用final修飾普通變量一般分爲兩種狀況，修飾普通基本類變量和修飾引用類型變量，也就是對象類型變量。

    

   修飾普通基本類型變量最能清楚直白的表現出final的做用，它能使變量的值沒法改變，由於變量不能再次被賦值。

    

   final int myInt = 1;
       myInt = 2;

    

   運行此代碼，編譯器會報錯：

   Error:(20, 9) java: 沒法爲最終變量myInt分配值

         

但咱們使用final修飾引用類型變量時，咱們能夠保證變量不能被再次賦值， 但咱們沒法保證對象值的改變。

 

final StringBuilder sb = new StringBuilder("Java");
    sb.append("Script");
    System.out.println(sb);  //resultJavaScript

 

如上代碼所示， 雖然咱們用final修飾變量，但仍舊沒法阻止變量內在值的改變。 使用final能保證變量不能改變引用的目標，卻不能保證變量所引用的目標自己的變化。由於對於基本類型，咱們能夠把變量看做是變量值的自己；而對於引用類型變量，變量和變量的值須要區分看待，它們只是以某種方式被關聯起來了而已，事實上它們是不一樣的東西，因此final沒法同時做用於二者身上。

2.

Java不支持原生常量，在Java種也沒有定義常量的const關鍵字。然而， 咱們可使用final關鍵字間接的實現常量。

 

public static final int CONST_ONE = 1;
public static final int CONST_TWO = 2;

 

常量是全局的、不可變的，所以咱們同時使用static和final來修飾變量，就能達到定義常量的效果。 常量名一般全由大寫字母組成。

3.

    final能夠保證明例變量必須被初始化，這點特性能減小代碼出錯概率，如令全部Java程序員頭疼的NPE。

    

public class Main {     private String name ;     @Override     public String toString() {         return name;     }
   public static void main(String[] arg)throws Exception {
        Main main = new Main();
       System.out.println(main.toString().toLowerCase());
    }
}

以上代碼由於沒給name賦值，代碼在運行起將報NPE異常。假如咱們使用final修飾name變量，代碼將沒法經過編譯，由於Java語法規定，final變量在使用前必須被初始化，所以咱們必須在構造函數中初始化name變量，這樣能百分百保證咱們使用的name變量不會是null。

 

public class Main {     private final String name;
   public Main(String name) {
        this.name = name;
    }

   @Override
    public String toString() {
        return name;
    }

    public static void main(String[] arg)throws Exception {
        Main main = new Main("Java");
           System.out.println(main.toString().toLowerCase());
        }
   }
}

4.

final不只能夠修飾變量，還能夠修飾方法和類。

 

若是咱們用final修飾方法，假如方法所屬的類被繼承，方法將不能在子類中被重寫。

 

class SuperClass{
   protected final String getName() {
       return 「supper class」;
   }

   @Override
    public String toString() {
        return getName();
    }
}

classSubClass extends SuperClass{
  protected String getName() {
      return 「sub class」;
  }
}

 

以上代碼沒法經過編譯，編譯器報錯

Error:(30,22) java: SubClass中的getName()沒法覆蓋SuperClass中的getName() 被覆蓋的方法爲final

 

由於SuperClass的getName方法被修飾爲final，所以在子類中沒法被重寫。

 

一般，咱們不但願方法在被繼承時重寫，能夠用private修飾，由於這樣方法的可見性被限制於方法所在的類中。可是，有時候咱們須要公開方法，卻又不想方法被重寫，此時用final修飾方法就有用武之地了。

 

然而，這時又引出了另一個問題，假如咱們使用final修飾private方法，是否有實際意義。 事實上，在現代的jdk中，這麼作是沒有任何意義的，由於private沒法被繼承，天然也不存在繼承時被修改的問題。 可是在早期的Java版本中，final修飾private方法的做用是告知編譯器，這個方法在編譯時須要內聯處理。這個特性在現代jdk中已經被拋棄。

 

當用final修飾類時， 表示此類是密封的， 沒法被繼承。從Java源碼中可知，咱們最經常使用的String類即是一個final類。

5.

在haskell、F#之類的函數時語言中，變量值默認就是不可變的，彷彿如Java變量默認就是final同樣， 這種特性能極大的減小代碼出錯的概率。許多極難排查的代碼錯誤，都是因爲狀態改變引發的，即變量值的改變引發的。 若是從源頭杜絕， 就能夠從根本上消滅全部這類錯誤，函數式語言也是基於此考慮才把變量不可變做爲語言的默認特性，因此函數式編程是無狀態的， 這是被證實優勢多餘缺點的一種特性。

 

此外， 變量的值一旦不可變，在多線程編程的環境下能保證線程安全，由於變量值不可變，也就不存在多個線程同時競爭資源的問題，代碼天然是線程安全的。如String類， 就是以這種模式實現的， 當咱們看到某個字符串被改變， 其實只是生成一個新的字符串而已，舊的字符串並無被修改。固然，這樣作會形成必定的性能問題， 二者間如何權衡，須要開發者根據實際狀況考慮。

 

根據現代編程的指導原則， 在Java種定義的任何變量，默認都要加上final關鍵字， 這麼作雖然反直覺，卻有好處。退一萬步說，至少能讓代碼的閱讀者瞭解，變量是不可變的， 咱們不用擔憂它會產生反作用。