浅析Java中的final关键字

Posted 2021-01-27 阿玛尼迪迪

　　谈到final关键字，想必很多人都不陌生，在使用匿名内部类的时候可能会经常用到final关键字。另外，Java中的String类就是一个final类，那么今天我们就来了解final这个关键字的用法。

 

一、final关键字的基本用法

　　在Java中，final关键字可以用来修饰类、方法和变量（包括成员变量和局部变量）。下面就从这三个方面来了解一下final关键字的基本用法。

　　1、修饰类

　　当用final修饰一个类时，表明这个类不能被继承。也就是说，如果一个类你永远不会让它被继承，就可以用final进行修饰。final类中的成员变量可以根据需要设为final，但是要注意final类中的所有成员方法都会被隐式地指定为final方法。

 

　　在使用final修饰类的时候，要注意谨慎选择，除非这个类真的在以后不会用来继承或者出于安全的考虑，尽量不要将类设计为final类。

　　2、修饰方法

　　下面这段话摘自《Java编程思想》第四版第143页：

　　“使用final方法的原因有两个。第一个原因是把方法锁定，以防任何继承类修改它的含义；第二个原因是效率。在早期的Java实现版本中，会将final方法转为内嵌调用。但是如果方法过于庞大，可能看不到内嵌调用带来的任何性能提升。在最近的Java版本中，不需要使用final方法进行这些优化了。”

　　因此，只有在想明确禁止该方法在子类中被覆盖的情况下才将方法设置为final。

　　注：类的private方法会隐式地被指定为final方法。

　　补充：子类虽然无法重写父类的final成员方法，但是可以访问父类的非private修饰的final方法。

　　3、修饰变量

　　修饰变量是final中用得最多的地方，也是本文接下来要阐述的内容。首先了解一下final变量的基本语法：

　　对于一个final变量，如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。

　　举个例子：

　　

　　上面的一段代码中，对变量i和obj的重新赋值都报错了。

　　注：final修饰的成员变量要么在声明时赋初始值，要么在类的构造方法中赋初始值，除两种之外，无其它初始化方式。

二、深入理解final关键字

　　在了解了final关键字的基本用法之后，这一节我们来看一下final关键字容易混淆的地方。

　　1、类的final变量和普通变量有什么区别？

　　当用final作用于类的成员变量时，成员变量（注意是类的成员变量，局部变量只需要保证在使用之前被初始化赋值即可）必须在定义时或者构造器中进行初始化赋值，而且final变量一旦被初始化赋值之后，就不能再被赋值了。

　　那么final变量和普通变量有何区别呢？下面请看一个例子：

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args)  {
 3         String a = "hello2"; 
 4         final String b = "hello";
 5         String d = "hello";
 6         String c = b + 2; 
 7         String e = d + 2;
 8         System.out.println((a == c));
 9         System.out.println((a == e));
10     }
11 }

 

true
false

View Code

　　大家可以先想一下这道题的输出结果。为什么第一个比较结果为true，而第二个比较结果为false。这里面就是final变量和普通变量的区别了。当final变量是基本数据类型以及String类型时，如果在编译期间能知道它的确切值，则编译器会把它当做编译期常量使用。也就是说在用到该final变量的地方，相当于直接访问的这个常量，不需要在运行时确定。这种和C语言中的宏替换有点像。因此在上面的一段代码中，由于变量b被final修饰，因此会被当做编译器常量，所以在使用到b的地方会直接将变量b 替换为它的  值。而对于变量d的访问却需要在运行时通过链接来进行。想必其中的区别大家应该明白了，不过要注意，只有在编译期间能确切知道final变量值的情况下，编译器才会进行这样的优化，比如下面的这段代码就不会进行优化：

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args)  {
 3         String a = "hello2"; 
 4         final String b = getHello();
 5         String c = b + 2; 
 6         System.out.println((a == c));
 7  
 8     }
 9      
10     public static String getHello() {
11         return "hello";
12     }
13 }

　　这段代码的输出结果为false。

　　2、被final修饰的引用变量指向的对象内容可变吗？

　　在上面提到被final修饰的引用变量一旦初始化赋值之后就不能再指向其它的对象，那么该引用变量指向的对象的内容可变吗？看下面这个例子：

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args)  {
 3         final MyClass myClass = new MyClass();
 4         System.out.println(++myClass.i);
 5  
 6     }
 7 }
 8  
 9 class MyClass {
10     public int i = 0;
11 }

　　这段代码可以顺利编译通过并且有输出结果，输出结果为1。这说明引用变量被final修饰之后，虽然不能再指向其它对象，但是它指向的对象的内容是可变的。

　　3、final和static

　　很多时候会容易把static和final关键字混淆，static作用于成员变量，用来表示只保存一份副本，而final的作用是用来保证变量不可变。看下面这个例子：

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args)  {
 3         MyClass myClass1 = new MyClass();
 4         MyClass myClass2 = new MyClass();
 5         System.out.println(myClass1.i);
 6         System.out.println(myClass1.j);
 7         System.out.println(myClass2.i);
 8         System.out.println(myClass2.j);
 9  
10     }
11 }
12  
13 class MyClass {
14     public final double i = Math.random();
15     public static double j = Math.random();

　　运行这段代码就会发现，每次打印的两个j值都是一样的，而i的值却是不同的。从这里就可以知道final和static变量的区别了。

 

转载自《浅析Java中的final关键字》