全面解析java final關鍵字

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根據上下文環境，Java 的關鍵字 final 的含義有些微的不同，但通常它指的是“這是不能被改變的”。防止改變有兩個原因：設計或效率。因為這兩個原因相差很遠，所以有可能誤用關鍵字 final。

以下幾節討論瞭可能使用 final 的三個地方：數據、方法和類。

1）final 數據

對於編譯時常量這種情況，編譯器可以把常量帶入計算中，可以減少瞭一些運行時的負擔。在 Java 中，這類常量必須是基本類型，而且用關鍵字 final 修飾。你必須在定義常量的時候進行賦值。

帶有恒定初始值的 final static 基本變量（即編譯時常量）命名全部使用大寫，單詞之間用下劃線分隔。

一個被 static 和 final 同時修飾的屬性隻會占用一段不能改變的存儲空間。

當用 final 修飾對象引用而非基本類型時，

  • 對於基本類型，final 使數值恒定不變。
  • 對於對象引用，final 使引用恒定不變。

一旦引用被初始化指向瞭某個對象，它就不能改為指向其他對象。但是，對象本身是可以修改的，Java 沒有提供將任意對象設為常量的方法。（你可以自己編寫類達到使對象恒定不變的效果）這一限制同樣適用數組，數組也是對象。

示例：

import java.util.*;

class Value {
  int i;
  Value(int i) {
    this.i = i;
  }
}

/**
 * @author Limh
 */
public class FinalData {
  private static Random rand = new Random(47);
  private String id;

  public FinalData(String id) {
    this.id = id;
  }
  private final int valueOne = 9;
  private static final int VALUE_TWO = 99;
  public static final int VALUE_THREE = 39;
  private final int i4 = rand.nextInt(20);
  static final int INT_5 = rand.nextInt(20);
  private Value v1 = new Value(11);
  private final Value v2 = new Value(22);
  private static final Value VAL_3 = new Value(33);
  private final int[] a = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

  @Override
  public String toString() {
    return id + ": " + "i4 = " + i4 + ", INT_5 = " + INT_5;
  }

  public static void main(String[] args) {
    FinalData fd1 = new FinalData("fd1");
    //v2=new Value(22);
    fd1.v2.i++;
    fd1.v1 = new Value(9);
    //a.length = 6
    for (int i = 0; i < fd1.a.length; i++) {
      fd1.a[i]++;
    }
    System.out.println(fd1);
    System.out.println("Creating new FinalData");
    FinalData fd2 = new FinalData("fd2");
    System.out.println(fd1);
    System.out.println(fd2);
  }
}

輸出：

fd1: i4 = 15, INT_5 = 18
Creating new FinalData
fd1: i4 = 15, INT_5 = 18
fd2: i4 = 13, INT_5 = 18

因為第一個變量和第二個變量都是帶有編譯時值的 final 基本類型，它們都可用作編譯時常量，沒有多大區別。第三個變量是一種更加典型的常量定義的方式：public 意味著可以在包外訪問，static 強調隻有一個，final 說明是一個常量。

正如你在 main() 中所見，v2 是 final 的並不意味著你不能修改它的值。因為它是引用，所以隻是說明它不能指向一個新的對象。

2）空白final

空白 final 指的是沒有初始化值的 final 屬性。

編譯器確保空白 final 在使用前必須被初始化。這樣既能使一個類的每個對象的 final 屬性值不同，也能保持它的不變性。

你必須在定義時或在每個構造器中執行 final 變量的賦值操作。這保證瞭 final 屬性在使用前已經被初始化過。

3）final參數

在參數列表中，將參數聲明為 final 意味著在方法中不能改變參數指向的對象或基本變量：

class Gizmo {
  public void spin() {

  }
}

/**
 * @author Limh
 */
public class FinalArguments {
  void with(final Gizmo g) {
    //-g = new Gizmo(); 
    // Illegal -- g is final
  }

  void without(Gizmo g) {
    g = new Gizmo(); // OK -- g is not final
    g.spin();
  }

  //void f(final int i) { i++; } // Can't change
  // You can only read from a final primitive
  int g(final int i) {
    return i + 1;
  }

  public static void main(String[] args) {
    FinalArguments bf = new FinalArguments();
    bf.without(null);
    bf.with(null);
  }
}

4) final方法

使用 final 方法的原因有兩個。

給方法上鎖，防止子類通過覆寫改變方法。這是出於繼承的考慮，確保方法的行為不會因繼承而改變。
隻有在為瞭明確禁止覆寫方法時才使用 final。

5) final和private

類中所有的 private 方法都隱式地指定為 final。因為不能訪問 private 方法，所以不能覆寫它。

6）final類

當說一個類是 final （final 關鍵字在類定義之前），就意味著它不能被繼承。之所以這麼做，是因為類的設計就是永遠不需要改動，或者是出於安全考慮不希望它有子類。

由於 final 類禁止繼承，類中所有的方法都被隱式地指定為 final，所以沒有辦法覆寫它們。你可以在 final 類中的方法加上 final 修飾符，但不會增加任何意義。

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