淺析對Java關(guān)鍵字final和static的理解

更新時間：2017年04月12日 17:02:25 作者：fuzhongmin05

本文主要給大家談?wù)勑【帉ava關(guān)鍵字final和static的理解，本文給大家介紹的較詳細，需要的朋友參考參考下

一、final

根據(jù)程序上下文環(huán)境，Java關(guān)鍵字final有“這是無法改變的”或者“終態(tài)的”含義，它可以修飾非抽象類、非抽象類成員方法和變量。你可能出于兩種理解而需要阻止改變：設(shè)計或效率。

final類不能被繼承，沒有子類，final類中的方法默認是final的。
final方法不能被子類的方法覆蓋，但可以被繼承。
final成員變量表示常量，只能被賦值一次，賦值后值不再改變。
final不能用于修飾構(gòu)造方法。

注意：父類的private成員方法是不能被子類方法覆蓋的，因此private類型的方法默認是final類型的。

總的來說，final用于聲明屬性，方法和類，分別表示屬性不可變，方法不可覆蓋，類不可繼承。

1）final修飾類

當用final修飾一個類時，表明這個類不能被繼承，因此final類的成員方法沒有機會被覆蓋，默認都是final的。那也就意味著此類在繼承樹中是一個葉子類，并且此類的設(shè)計已被認為很完美而不需要進行修改或擴展。對于final類中的成員，可以定義其為final，也可以不是final。而對于方法，自然也就成了final型的。在使用final修飾類的時候，要注意謹慎選擇，除非這個類真的在以后不會用來繼承或者出于安全的考慮，盡量不要將類設(shè)計為final類。

2）final修飾方法

使用final方法的原因有兩個。第一就是說明已經(jīng)知道這個方法提供的功能已經(jīng)滿足要求，不需要進行擴展，并且也不允許任何從此類繼承而是的子類來覆寫這個方法，但是繼承類仍然可以直接使用這個方法。第二就是高效，編譯器在遇到調(diào)用final方法時候會將所有對此方法的調(diào)用轉(zhuǎn)化為inline調(diào)用的機制，大大提高執(zhí)行效率。然而當方法主體非常龐大時，或在多處調(diào)用此方法時，調(diào)用代碼便會迅速膨脹，可能反而會影響效率，所以要慎用final進行方法定義。只有在想明確禁止該方法在子類中被覆蓋的情況下才將方法設(shè)置為final的。例如：

class Test1 { 
 public void f1() { 
  System.out.println("f1"); 
 } 
 //無法被子類覆蓋的方法 
 public final void f2() { 
  System.out.println("f2"); 
 } 
 public void f3() { 
  System.out.println("f3"); 
 } 
 private void f4() { 
  System.out.println("f4"); 
 } 
} 
public class Test2 extends Test1 {  
 public void f1(){  
  System.out.println("Test1父類方法f1被覆蓋!"); 
 } 
 public static void main(String[] args) { 
  Test2 t = new Test2(); 
  t.f1();  
  t.f2(); //調(diào)用從父類繼承過來的final方法 
  t.f3(); //調(diào)用從父類繼承過來的方法 
  //t.f4(); //調(diào)用失敗，無法從父類繼承獲得 
 } 
}

注意：類的private方法會隱式地被指定為final方法。

3）final修飾變量

修飾變量是final用得最多的地方，對于一個final變量，如果是基本數(shù)據(jù)類型的變量，則其數(shù)值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用類型的變量，則在對其初始化之后便不能再讓其指向另一個對象。final變量的初始化可以在兩個地方，一是其定義處，二是在構(gòu)造函數(shù)中，兩者只能選其一。 final修飾的變量有三種：靜態(tài)變量、實例變量和局部變量，分別表示三種類型的常量。final變量定義的時候，可以先聲明，而不給初值，這中變量也稱為final空白，無論什么情況，編譯器都確?？瞻譮inal在使用之前必須被初始化，有了這個保障，一個類中的final數(shù)據(jù)成員就可以實現(xiàn)依對象而有所不同，卻有保持其恒定不變的特征?？聪旅?zhèn)€例子：

public class Test3 { 
 private final String S = "final實例變量S"; 
 private final int A = 100; 
 public final int B = 90; 
 public static final int C = 80; 
 private static final int D = 70; 
 public final int E; //final空白,必須在初始化對象的時候賦初值 
 public Test3(int x) { 
   E = x; 
 } 
 private void test() { 
  System.out.println(new Test3(1).A); 
  System.out.println(Test3.C); 
  System.out.println(Test3.D); 
 } 
 public void test2() { 
  final int a;  //final空白,在需要的時候才賦值 
  final int b = 4; //局部常量--final用于局部變量的情形 
  final int c; //final空白,一直沒有給賦值.  
  a = 3; 
  //a=4; 出錯,已經(jīng)給賦過值了. 
  //b=2; 出錯,已經(jīng)給賦過值了. 
 } 
 public static void main(String[] args) { 
  Test3 t = new Test3(2); 
  //t.A=101; //出錯,final變量的值一旦給定就無法改變 
  //t.B=91; //出錯,final變量的值一旦給定就無法改變 
  //t.C=81; //出錯,final變量的值一旦給定就無法改變 
  //t.D=71; //出錯,final變量的值一旦給定就無法改變 
  System.out.println(t.A); 
  System.out.println(t.B); 
  System.out.println(t.C); //不推薦用對象方式訪問靜態(tài)字段 
  System.out.println(t.D); //不推薦用對象方式訪問靜態(tài)字段 
  System.out.println(Test3.C); 
  System.out.println(Test3.D); 
  //System.out.println(Test3.E); //出錯,因為E為final空白,依據(jù)不同對象值有所不同. 
  System.out.println(t.E); 
  Test3 t1 = new Test3(3); 
  System.out.println(t1.E); //final空白變量E依據(jù)對象的不同而不同 
 } 
}

還有一種用法是定義方法中的參數(shù)為final型。對于基本類型變量，這樣做無實際意義，因為基本類型的變量在調(diào)用方法時是傳值的，你在方法中更改這個參數(shù)變量時，改動的是形參，實參不受影響。然而對于對象變量，卻顯得很實用，因為對象變量在傳遞時是傳遞其引用的，這樣你在方法中對對象變量的修改也會影響到實參對象。當你在方法中限定不能改變作為參數(shù)的對象變量時，務(wù)必明確地使用final進行聲明。

二、static

static表示“全局”或者“靜態(tài)”的意思，用來修飾成員變量和成員方法，也可以形成靜態(tài)static代碼塊，但是Java語言中沒有全局變量的概念。

被static修飾的成員變量和成員方法獨立于該類的任何對象。也就是說，它不依賴類特定的實例，被類的所有實例共享。只要這個類被加載，Java虛擬機就能根據(jù)類名在運行時數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)內(nèi)定找到他們。因此，static對象可以在它所屬類的任何對象創(chuàng)建之前訪問，無需引用任何對象。類的靜態(tài)成員概括起來有3種：靜態(tài)成員變量、靜態(tài)方法和靜態(tài)代碼塊。它們都具有以下一些特點：

在類加載的時候，就進行創(chuàng)建和初始化或執(zhí)行代碼；
它們對于一個類來說，都只有一份；
類的所有實例都可以訪問到它們。

靜態(tài)成員變量：它會在類加載以后進行創(chuàng)建和初始化操作，因為它的唯一性，通常用于對象的數(shù)據(jù)記錄，例如，單例模式下的引用保存。

靜態(tài)方法：它可以被對象訪問，也可以直接通過類名來訪問。

靜態(tài)代碼塊，采用static修飾，用大括號“{...}”包圍起來的代碼。這些代碼可以使用靜態(tài)成員變量和方法，它們也是在類加載的時候被調(diào)用。

1）static變量

按照是否靜態(tài)的對類成員變量進行分類可分兩種：一種是被static修飾的變量，叫靜態(tài)變量或類變量；另一種是沒有被static修飾的變量，叫實例變量。兩者的區(qū)別是：對于靜態(tài)變量在內(nèi)存中只有一個拷貝（節(jié)省內(nèi)存），JVM只為靜態(tài)分配一次內(nèi)存，在加載類的過程中完成靜態(tài)變量的內(nèi)存分配，可用類名直接訪問（方便），當然也可以通過對象來訪問（但是這是不推薦的）。對于實例變量，沒創(chuàng)建一個實例，就會為實例變量分配一次內(nèi)存，實例變量可以在內(nèi)存中有多個拷貝，互不影響（靈活）。

2）static方法

靜態(tài)方法可以直接通過類名調(diào)用，任何的實例也都可以調(diào)用，因此靜態(tài)方法中不能用this和super關(guān)鍵字，不能直接訪問所屬類的實例變量和實例方法(就是不帶static的成員變量和成員方法)，只能訪問所屬類的靜態(tài)成員變量和靜態(tài)成員方法。因為實例成員與特定的對象關(guān)聯(lián)！這個需要去理解，想明白其中的道理，不是記憶！??！

因為static方法獨立于任何實例，因此static方法必須被實現(xiàn)，而不能是抽象的abstract。

3）static代碼塊

static代碼塊也叫靜態(tài)代碼塊，是在類中獨立于類成員的static語句塊，可以有多個，位置可以隨便放，它不在任何的方法體內(nèi)，JVM加載類時會執(zhí)行這些靜態(tài)的代碼塊，如果static代碼塊有多個，JVM將按照它們在類中出現(xiàn)的先后順序依次執(zhí)行它們，每個代碼塊只會被執(zhí)行一次。例如：

public class StaticTest{ 
 private static int a; 
 private int b; 
 private static void testMethod(){ 
  System.out.println("private static method execute..."); 
 } 
 static{ 
  StaticTest.a = 100; 
  System.out.println("execute static codes... a = " + a); 
 } 
 static { 
  StaticTest.a = 3; 
  System.out.println("execute static codes... a = " + a); 
  StaticTest t = new StaticTest(); 
  t.f(); 
  t.b = 1000; 
  System.out.println("b = " + t.b); 
 } 
 public void f() { 
  System.out.println("hhahhahah"); 
 } 
 public static void main(String[] args) 
 { 
  System.out.println(a); 
  StaticTest::testMethod(); 
 } 
}

運行結(jié)果：

execute static codes... a = 100 
execute static codes... a = 3 
hhahhahah 
b = 1000 
3 
private static method execute...

4）static和final一塊用表示什么？

static final一起修飾成員變量和成員方法時，可簡單理解為“全局常量”！對于變量，表示一旦給值就不可修改，并且通過類名可以訪問，該變量被類的所有實例共享。對于方法，表示不可覆蓋，并且可以通過類名直接訪問。特別要注意一個問題：對于被static和final修飾過的實例常量，實例本身不能再改變了，但對于一些容器類型（比如，ArrayList、HashMap）的實例變量，不可以改變?nèi)萜髯兞勘旧恚梢孕薷娜萜髦写娣诺膶ο?，這一點在編程中用到很多。也許說了這么多，還是看個例子吧：

public class TestStaticFinal { 
 private static final String strStaticFinalVar = "aaa"; 
 private static String strStaticVar = null; 
 private final String strFinalVar = null; 
 private static final int intStaticFinalVar = 0; 
 private static final Integer integerStaticFinalVar = new Integer(8); 
 private static final ArrayList<String> alStaticFinalVar = new ArrayList<String>(); 
 private void test() { 
  System.out.println("-------------值處理前----------\r\n"); 
  System.out.println("strStaticFinalVar=" + strStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("strStaticVar=" + strStaticVar + "\r\n"); 
  System.out.println("strFinalVar=" + strFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("intStaticFinalVar=" + intStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("integerStaticFinalVar=" + integerStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("alStaticFinalVar=" + alStaticFinalVar + "\r\n"); 
  //strStaticFinalVar="哈哈哈哈";   //錯誤，final表示終態(tài),不可以改變變量本身. 
  strStaticVar = "哈哈哈哈";    //正確，static表示類變量,值可以改變. 
  //strFinalVar="呵呵呵呵";    //錯誤, final表示終態(tài)，在定義的時候就要初值（哪怕給個null），一旦給定后就不可再更改。 
  //intStaticFinalVar=2;     //錯誤, final表示終態(tài)，在定義的時候就要初值（哪怕給個null），一旦給定后就不可再更改。 
  //integerStaticFinalVar=new Integer(8); //錯誤, final表示終態(tài)，在定義的時候就要初值（哪怕給個null），一旦給定后就不可再更改。 
  alStaticFinalVar.add("aaa");   //正確，容器變量本身沒有變化，但存放內(nèi)容發(fā)生了變化。這個規(guī)則是非常常用的，有很多用途。 
  alStaticFinalVar.add("bbb");   //正確，容器變量本身沒有變化，但存放內(nèi)容發(fā)生了變化。這個規(guī)則是非常常用的，有很多用途。 
  System.out.println("-------------值處理后----------\r\n"); 
  System.out.println("strStaticFinalVar=" + strStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("strStaticVar=" + strStaticVar + "\r\n"); 
  System.out.println("strFinalVar=" + strFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("intStaticFinalVar=" + intStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("integerStaticFinalVar=" + integerStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("alStaticFinalVar=" + alStaticFinalVar + "\r\n"); 
 } 
 public static void main(String args[]) { 
   new TestStaticFinal().test(); 
 } 
}

運行結(jié)果：

-------------值處理前---------- 
strStaticFinalVar=aaa 
strStaticVar=null 
strFinalVar=null 
intStaticFinalVar=0 
integerStaticFinalVar=8 
alStaticFinalVar=[] 
-------------值處理后---------- 
strStaticFinalVar=aaa 
strStaticVar=哈哈哈哈 
strFinalVar=null 
intStaticFinalVar=0 
integerStaticFinalVar=8 
alStaticFinalVar=[aaa, bbb]

看了上面這個例子，就清楚很多了，但必須明白：通過static final修飾的容器類型變量中所“裝”的對象是可改變的。這是和一般基本類型和類類型變量差別很大的地方。

以上所述是小編給大家介紹的Java關(guān)鍵字final和static的理解，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持！

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