淺析Java中的final關鍵字

原文出處： 海子

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。下面是本文的目錄大綱：

一.final關鍵字的基本用法

二.深刻理解final關鍵字

如有不正之處，請多多諒解並歡迎指正。

一.final關鍵字的基本用法

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。

1.修飾類

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。

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。

2.修飾方法

下面這段話摘自《Java編程思想》第四版第143頁：

「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。「

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。

注：類的private方法會隱式地被指定爲final方法。

3.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。首先了解一下final變量的基本語法：

對於一個final變量，若是是基本數據類型的變量，則其數值一旦在初始化以後便不能更改；若是是引用類型的變量，則在對其初始化以後便不能再讓其指向另外一個對象。

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。

二.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。

1.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：

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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));      } }

1 2	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：

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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。

2.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：

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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。

3.final和static

不少時候會容易把static和final關鍵字混淆，static做用於成員變量用來表示只保存一份副本，而final的做用是用來保證變量不可變。看下面這個例子：

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public class Test {      public static void main(String[] args)  {          MyClass myClass1 = new MyClass();          MyClass myClass2 = new MyClass();          System.out.println(myClass1.i);          System.out.println(myClass1.j);          System.out.println(myClass2.i);          System.out.println(myClass2.j);        } }   class MyClass {      public final double i = Math.random();      public static double j = Math.random(); }

運行這段代碼就會發現，每次打印的兩個j值都是同樣的，而i的值倒是不一樣的。從這裏就能夠知道final和static變量的區別了。

4.匿名內部類中使用的外部局部變量爲何只能是final變量？

這個問題請參見上一篇博文中《Java內部類詳解》中的解釋，在此處再也不贅述。

5.關於final參數的問題

關於網上流傳的」當你在方法中不須要改變做爲參數的對象變量時，明確使用final進行聲明，會防止你無心的修改而影響到調用方法外的變量「這句話，我我的理解這樣說是不恰當的。

由於不管參數是基本數據類型的變量仍是引用類型的變量，使用final聲明都不會達到上面所說的效果。

看這個例子就清楚了：

上面這段代碼好像讓人以爲用final修飾以後，就不能在方法中更改變量i的值了。卻不知，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：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 public class Test {      public static void main(String[] args)  {          MyClass myClass = new MyClass();          StringBuffer buffer = new StringBuffer( "hello" );          myClass.changeValue(buffer);          System.out.println(buffer.toString());      } }   class MyClass {        void changeValue( final StringBuffer buffer) {          buffer.append( "world" );      } }

運行這段代碼就會發現輸出結果爲 helloworld。很顯然，用final進行修飾並無阻止在changeValue中改變buffer指向的對象的內容。有人說假如把final去掉了，萬一在changeValue中讓buffer指向了其餘對象怎麼辦。有這種想法的朋友能夠本身動手寫代碼試一下這樣的結果是什麼，若是把final去掉了，而後在changeValue中讓buffer指向了其餘對象，也不會影響到main方法中的buffer，緣由在於java採用的是值傳遞，對於引用變量，傳遞的是引用的值，也就是說讓實參和形參同時指向了同一個對象，所以讓形參從新指向另外一個對象對實參並無任何影響。

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