Java的 final 关键字

本文主要探讨Java final 关键字修饰变量时的用法。
！！！！文末有彩蛋！！！！

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他被继承，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，如果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的。
　　注：类的private方法会隐式地被指定为final方法。
注：以上1，2点从浅析Java中的final关键字引用

3.修饰变量

1.思考，参考String类中几个final修饰的全局变量。

private final byte[] value;
private final byte coder;
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
static final boolean COMPACT_STRINGS;

可以明显看到，只有serialVersionUID 被赋了值（或者说实例化，以下都用赋值二字代替）。
新建一个类，模拟下：

对于b，c都会提示错误，即"还没有被初始化"，然而String类中的变量却没有报错，原因在于：

String类的所有构造方法都给value与coder赋了值（直接或者间接）
对于直接或者间接的解释如下：

2个参数的构造方法并没有直接给b赋值，但调用了给b赋值的另一个无参的构造方法，也不会报错（也可以在类初始化的过程中给b赋值）
必须有且仅有一个static代码块给COMPACT_STRINGS赋值，多次赋值会出错，如下图：

2.回顾，听说final修饰的变量不可变？
答案为肯定，但不可变却可以再继续讨论。
不可变可以简单的解释为：

final修饰的基本类型不能再被赋值；

public class Demo {
    private final int b = 1;
    public void testInt(String[] args) {
        b = 2;//很显然此处会报错
    }
}

final修饰的对象与数组，不能再指向新的对象（数组），但是属性（索引的值）可以改变；

public class Demo {
    public void testObject() {
        final User user = new User();
        user.setName("111");//本行与下行不会报错，对象指向不能改变，但是属性可以改变
        user.setName("222");
        user = new User();//user不能 = new xx,也不能 = user02
    }
    public void testArray() {
        final int[] array = new int[]{1,2,3,4,5,6};
        array = new int[]{1,2,3,4,5,6};//报错
        array[1] = 2;//正常
    }
}
class User{
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

3.深入，final还能带来什么？

对于编译器，如下栗子：

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {

        String a = "a";
        String b = "b";
        String ab_add = a + b;
        String ab_new = "ab";
        System.out.println(ab_add == ab_new);//输出为 false

        final String  c = "c";
        String cd_add = c + "d";
        String cd_new = "cd";
        System.out.println(cd_add == cd_new);//输出为 true
    }
}

为什么上面指向的不是一个对象，下面指向的是一个对象：因为下面的c被final修饰后，与常量"d"一样，被编译器当成常量，所以
String cd_new = "cd"; 指向的是已经存在的"cd"。

对于虚拟机，如下栗子：

public class Demo05 {

    static {
        Demo05 demo05 = new Demo05();
    }
    Demo05() {
        System.out.println("a = "+a+" b = "+b);
    }
    public static void main(String[] args) {
    
    }

    static int a = 123;
    static final int b = 456;
}

分析：
1.按照正常的类加载顺序，应该是先加载静态代码与变量（按照前后顺序），然后是成员变量与构造方法。
2.对于上方代码，static加载后，遇到类的构造方法，导致需要去加载构造方法（static相关暂停，在加载完次构造方法后，继续加载），此时a还没有被赋实际值，暂为0。所以输出时，a为0。
3.对于b，由于被final修饰导致先被赋上实际值，所以输出不为0。

对String类的采访！

Q:听说你被final修饰的事情，大家都知道了？(●’◡’●)ﾉ
A: ( •́ .̫ •̀ )是啊。但这是原因的，你听我解释~这并不丢人！！
Q:哦？( ‘-ωก̀ )。
A:.巴拉巴拉、解释中
Q:你的值真的不能修改吗？
A:当然啦，除非。。。(•ิ_•ิ)
Q:快说，除非什么？ (..•˘_˘•..)
A:reflect。。。。溜了溜了~(/ﾟДﾟ)
画风突变------>“代码如下”：

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "1234";
        Field field = getField("java.lang.String","value");
        field.setAccessible(true);//不写报错：Demo04 cannot access a member of class java.lang.String
        // (in module java.base) with modifiers "private final"
        byte[] value = {};
        try {
            value = (byte[])field.get(str);
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        value[0] = 'a';
        value[1] = 'b';
        System.out.println(str);
        //输出为：ab34
    }
    /**
     * Description:指定类名，指定属性名，获取属性
     * @param className,fieldName
     * @return field
     */
    public static Field getField(String className, String fieldName) {
        try {
            //获得类名
            Class c = Class.forName(className);
            //获得类对象
            Object object = c.getConstructor().newInstance();
            //获得指定属性
            Field field = object.getClass().getDeclaredField(fieldName);
            return field;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

至此，本文结束

本文参考：
1.# 浅析Java中的final关键字
2.# Java虚拟机类加载机制——案例分析
3.# 菜鸟学Java（十五）——Java反射机制（二）
4.# 颜文字(ฅ´ω`ฅ)

posted @ 2018-02-05 19:27 kangkaii 阅读(194) 评论(0) 编辑收藏举报

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