Java關(guān)鍵詞final示例解讀
1 final基本用法
final：“這是無法改變的"
final可以修飾：變量、參數(shù)、方法、類
1.1 final修飾變量
修飾變量（變量、局部變量），當變量類型為：
- 基本類型，一旦被賦值，該值不能被改變。
- 引用類型，一旦引用被初始化指向一個對象，就不能指向別的對象，但對象內(nèi)容可以被修改
- 數(shù)據(jù)類型：數(shù)組也是引用類型
分析以下代碼：
import java.util.Random;
class Value {
int i; // Package access
public Value(int i) { this.i = i; }
}
public class FinalData {
private static Random rand = new Random(47);
private String id;
public FinalData(String id) { this.id = id; }
//編譯時常量
private final int valueOne = 9;
private static final int VALUE_TWO = 99;
public static final int VALUE_THREE = 39;
//非編譯時常量
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);
// Arrays:
private final int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
public String toString() {
return id + ": " + "i4 = " + i4 + ", INT_5 = " + INT_5;
}
public static void main(String[] args) {
FinalData fd1 = new FinalData("fd1");
//! fd1.valueOne++; // Error: can't change value
fd1.v2.i++; // OK：引用指向的對象內(nèi)容可變
fd1.v1 = new Value(9); // OK ：非final，引用可變
for(int i = 0; i < fd1.a.length; i++)
fd1.a[i]++; // Object isn't constant!
//! fd1.v2 = new Value(0); // Error: final引用不可變
//! fd1.VAL_3 = new Value(1); //Error: final引用不可變
//! fd1.a = new int[3];
System.out.println(fd1);
System.out.println("Creating new FinalData");
FinalData fd2 = new FinalData("fd2");
System.out.println(fd1);
System.out.println(fd2);
}
}
/* 運行結(jié)果:
fd1: i4 = 15, INT_5 = 18
Creating new FinalData
fd1: i4 = 15, INT_5 = 18
fd2: i4 = 13, INT_5 = 18
*///:~
說明：
- valuOne和VALUE_TWO：都是編譯期常量，無重大區(qū)別。
- VAL_THREE：典型的對常量定義的方式：定義為public,則可以被用于包之外；定義為static，則強調(diào)只有一份；定義為final,則說明它是一個常量。注意這種類型常量的命名方式（大寫和下劃線）
- i4和INT_ 5：final變量不代表編譯時可知它的值，可以在運行時初始化值。例如在運行時使用隨機生成的數(shù)值來初始化
- v1、v2、VAL_3 說明final引用的特征
- 特別注意：INT_5：不可以通過創(chuàng)建第二個FinalData對象而加以改變。因為它是static的，在裝載時已被初始化，而不是每次創(chuàng)建新對象時都初始化。
1.2 final修飾方法參數(shù)
參數(shù)：遵循final修飾變量的約束條件，不能在方法中修改它的值或者指向別的對象。
private void finalParam(final Map param){
param = new HashMap();//報錯
param.put("","");//不報錯
}
1.3 final修飾方法
使用final方法的原因：確保在繼承中使方法行為保持不變，并且不會被覆蓋（設(shè)計考慮）。
- final修飾的方法不可以重寫（重寫發(fā)生在父類與之類）
- final修飾的方法可以重載（同一個類）
以下代碼可以正確運行：
public class FinalExampleParent {
public final void test() {
}
public final void test(String str) {
}
}
final和private：
類中所有的private方法都隱式地指定為final的。由于其它類無法取用private方法，因此無法覆蓋它?？梢詫rivate方法添加final修飾，但沒意義。
1.4 final修飾類
當類定義為final時，表示該類不可繼承。
final類的所有方法都是隱式為final，因為無法覆蓋它們
1.5 空白final
定義：被聲明為final但又未給定初值的域。
用途：提供了更大的靈活性：一個類中的final域就可以做到根據(jù)對象而有所不同，卻又保持其恒定不變的特性。
class Poppet {
private int i;
Poppet(int ii) { i = ii; }
}
public class BlankFinal {
private final int i = 0; // Initialized final
private final int j; // Blank final
private final Poppet p; // Blank final reference
//空final構(gòu)造器中初始化
public BlankFinal() {
j = 1; // Initialize blank final
p = new Poppet(1); // Initialize blank final reference
}
public BlankFinal(int x) {
j = x; // Initialize blank final
p = new Poppet(x); // Initialize blank final reference
}
public static void main(String[] args) {
//空final域在不同情形下賦予不一樣的初值
new BlankFinal();
new BlankFinal(47);
}
}
說明：
- 必須在域的定義處或者每個構(gòu)造器中對final賦值，這正是fnal域在使用前總是被初始化的原因所在。
- 一個類中的final域可以根據(jù)對象而有所不同，卻又保持其不變的特性。
1.6 static final
- 同時是static final 的字段占據(jù)一段不能改變的存儲空間，它必須在定義的時候進行賦值，否則編譯器將不予通過【即使在構(gòu)造函數(shù)中初始化也不行】。
- static修飾的字段并不屬于一個對象，而是屬于這個類的?！緦σ粋€類創(chuàng)建多個對象，其static final 修飾的變量其實是指向同一個值】
2 jvm角度理解final不可變性
一、Javac編譯器
final變量的不變性由Javac編譯時來保證：（只能在編譯期而不能在運行期中檢查）
javac編譯時，進入數(shù)據(jù)及控制流分析階段時，F(xiàn)low.flow()會涉及以下檢查：檢查final變量是否有多次賦值，空白final變量是否在構(gòu)造函數(shù)中進行過初始化。
這里參考：javac final變量未賦值檢測講解
二、JVM類加載
final類的不可變性由jvm進行類加載的校驗階段來保證：
JVM類加載的校驗階段中，對元數(shù)據(jù)驗證時，包含final語義校驗： 1. 這個類的父類是否繼承了不允許被繼承的類（被final修飾的類） 2. 類中的字段、方法是否與父類產(chǎn)生矛盾（例如覆蓋了父類的final字段，或者出現(xiàn)不符合規(guī)則的方法重載，例如方法參數(shù)都一致，但返回值類型卻不同等）
3 final多線程下可見性
定義：被final修飾的字段在構(gòu)造器中一旦被初始化完成，并且構(gòu)造器沒有把“this”的引用傳遞出去，那么在其他線程中就能看見final字段的值。
如代碼所示，變量i與j都具備可見性，它們無須同步就能被其他線程正確訪問。
public static final int i;
public final int j;
static {
i = 0;
// 省略后續(xù)動作
}
{
// 選擇在構(gòu)造函數(shù)中初始化
j = 0;
// 省略后續(xù)動作
}
解讀：
final字段如果聲明時賦值，因為只能賦值一次，因此即便存在并發(fā)，也能確保只有唯一值
如果在構(gòu)造函數(shù)中賦值，在無引用溢出下，構(gòu)造函數(shù)是線程安全的，因此final字段也是線程安全
4 final域重排序規(guī)則
這方面內(nèi)容待研究，或者參考：final域重排序規(guī)則
5 面試常見問題
5.1 所有的final修飾的字段都是編譯期常量嗎?
不是
編譯期常量指的就是程序在編譯時就能確定這個常量的具體值
非編譯期常量就是程序在運行時才能確定常量的值 (運行時常量)
public class Test {
//編譯期常量
final int i = 1;
final static int J = 1;
//非編譯期常量
Random r = new Random();
final int k = r.nextInt();
}
k的值由隨機數(shù)對象決定，所以不是所有的final修飾的字段都是編譯期常量，只是k的值在被初始化后無法被更改。
5.2 final類型的類如何拓展?
設(shè)計模式中最重要的兩種關(guān)系，一種是繼承/實現(xiàn)，另外一種是組合關(guān)系。所以當遇到不能用繼承的，應該考慮用組合：
class MyString{
private String innerString;
// ...init & other methods
// 支持老的方法
public int length(){
return innerString.length(); // 通過innerString調(diào)用老的方法
}
// 添加新方法
public String toMyString(){
//...
}
}5.3 如何理解private所修飾的方法是隱式的final?
類中所有的private方法都隱式地指定為final，因為其它類無法調(diào)用private方法，因此無法覆蓋它?？梢詫rivate方法添加final修飾，但沒意義
參考書籍：《Thinking in Java》 《深入理解java虛擬機》
到此這篇關(guān)于Java關(guān)鍵詞final解讀的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java關(guān)鍵詞final解讀內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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