根据上下文环境,java的关键字final也存在着细微的区别,但通常指的是“这是无法改变的。”不想改变的理由由两种:一种是效率,另一种是设计。由于两个原因相差很远,所以关键子final可能被吴用。
接下来介绍一下使用到fianl的三中情况:数据,方法,类。
final数据
许多编程语言都有某种方法,来向编译器告知一块数据是恒定不变的。有时数据的恒定不变是很有用的,例如:
1,一个编译时恒定不变的常量
2,一个在运行时初始化,而你不希望它被改变。
对于编译期常量的这种情况,编译器可以将该常量值代入任何可能用到它的计算式中,也就是说,可以在编译期就执行计算式,这减轻了一些运行时的负担。在java中,这类常量必须是基本类型,并且以final表示。在对这个常量定义时,必须进行赋值。
一个即是static又是fianl的域只占一段不能改变的存储空间。
当final应用于对象引用时,而不是基本类型时,其含义有些让人疑惑。对基本类型使用fianl不能改变的是他的数值。而对于对象引用,不能改变的是他 的引用,而对象本身是可以修改的。一旦一个final引用被初始化指向一个对象,这个引用将不能在指向其他对象。java并未提供对任何对象恒定不变的支 持。这一限制也通用适用于数组,它也是对象。
下面的事例示范fianl域的情况。注意,根据惯例,即是static又是fianl的域(即编译器常量)将用大写表示,并用下划分割个单词:
- package reusing;
- //: reusing/FinalData.java
- // The effect of final on fields.
- import java.util.*;
- import static net.mindview.util.Print.*;
- 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; }
- // Can be compile-time constants:
- private final int valueOne = 9;
- private static final int VALUE_TWO = 99;
- // Typical public constant:
- public static final int VALUE_THREE = 39;
- // Cannot be compile-time constants:
- 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++; // Object isn't constant!
- fd1.v1 = new Value(9); // OK -- not final
- for(int i = 0; i < fd1.a.length; i++)
- fd1.a[i]++; // Object isn't constant!
- //! fd1.v2 = new Value(0); // Error: Can't
- //! fd1.VAL_3 = new Value(1); // change reference
- //! fd1.a = new int[3];
- print(fd1);
- print("Creating new FinalData");
- FinalData fd2 = new FinalData("fd2");
- print(fd1);
- print(fd2);
- }
- }
- /* Output:
- fd1: i4 = 15, INT_5 = 18
- Creating new FinalData
- fd1: i4 = 15, INT_5 = 18
- fd2: i4 = 13, INT_5 = 18
- */
由于valueOne和VALUE_TWO都是带有编译时数值的fianl基本类型,所以它们二者均可以用作编译期常量,并且没有重大区别。 VALUE_THREE是一种更加典型的对常量进行定义的方式:定义为public,可以被任何人访问;定义为static,则强调只有一份;定义为 fianl,这说明它是个常量。请注意带有恒定初始值(即,编译期常量)的final static基本类型全用大写字母命名,并且字母与字母之间用下划线隔开。
我们不能因为某些数据是fianl的就认为在编译时可以知道它的值。在运行时使用随机数来初始化i4和INT_5的值叫说明了这一点。事例部分也展示了将 fianl数据定义为static和非static的区别。此区别只有当数值在运行时内被初始化时才会显现,这是因为在编译器对编译时的数值一视同仁(并 且他们可能因为优化而消失)。当运行时会看见这个区别。请注意,在此fd1和fd2中i4的值是唯一的,每次都会被初始化为15,13。INT_5的值是不可以通过创建第二个FinalData对象加以改变的。这是因为他是static的,在装载类时(也就是第一次创建这个类对象时)已经被初始化,而不是每次创建都初始化。
如果看上面的事例来理解我标记颜色的的部分有点困难的话,请看下面的事例:
- public class B3 {
- static Random r =new Random(12);
- final int int1= r.nextInt(100);//产生0-99的随机数
- static final int INT_2= r.nextInt(100);
- public static void main(String[] args) {
- B3 b1=new B3();
- System.out.println("int1:"+b1.int1+" INT_2:"+b1.INT_2);
- B3 b2=new B3();
- //b2.INT_2=100;//错误的赋值
- System.out.println("int1:"+b2.int1+" INT_2:"+b2.INT_2);
- }
- }
启动main()先执行的是B3 b1=new B3();,创建B3的第一个对象,这将会先初始化static final int INT_2= r.nextInt(100);,然后是初始化final int int1= r.nextInt(100);,所以第一条输出语句的结果是int1:12 INT_2:66。接下来创建B3的第二个对象,这也会导致B3类中成员的初始化,但static final int INT_2= r.nextInt(100);不会在被初始化,为什么前面已经提过。输出的结果是int1:56 INT_2:66。两次的输出INT_2的值都是一样的。
在说回我们的第一个事例,V1到VAL_3说明final引用的意义。正如在main()方法中看见的,可以改变对象数组a的值,但不能将a的引用指向另一个对象。看起来使基本类型成为fianl比引用类型成为final的用处大。
java也许生成"空白final",所谓空白final是指被声明为final但又未给初值的域。无论什么情况下编译器都会保证final域在使用前初
始化。但空白final在fianl的使用上提供了很大的灵活性,为此,一个fianl域可以根据某些对象有所不同,却又保持恒定不变的特性。下面的事例
说明了一点。
- 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
- // Blank finals MUST be initialized in the constructor:
- 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) {
- new BlankFinal();
- new BlankFinal(47);
- }
- } //
final 参数
java中也许将参数列表中的参数以声明的方式声指明为final。这意味着你无发改变参数所指向的对象。
- class Gizmo {
- public void spin() {}
- }
- public class FinalArguments {
- void with(final Gizmo g) {
- //! g = new Gizmo(); // Illegal -- g is final
- }
- void without(Gizmo g) {
- g = new Gizmo(); // OK -- g 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);
- }
- } //
方法f()g()展示了基本类型的参数被指定为final是所出现的结果:你可以读参数,但不能修改参数。这一特性只要用来向匿名内部类传递数据。
final 方法
使用final方法有两个原因。第一个原因是把方法锁定,以防止任何继承它的类修改它的含义。这是出于设计的考虑:想要确保在继承中使用的方法保持不变,并且不会被覆盖。
过去建议使用final方法的第二个原因是效率。在 java的早期实现中,如果将一个方法指明为fianl,就是同意编译器将针对该方法的所有调用都转为内嵌调用。当编译器发现一个final方法调用命令 时,它会根据自己的谨慎判断,跳过插入程序代码这种正常的调用方式而执行方法调用机制(将参数压入栈,跳至方法代码处执行,然后跳回并清理栈中的参数,处 理返回值),并且以方法体中的实际代码的副本来代替方法调用。这将消除方法调用的开销。当然,如果一个方法很大,你的程序代码会膨胀,因而可能看不到内嵌 所带来的性能上的提高,因为所带来的性能会花费于方法内的时间量而被缩减。
上面标颜色的地方不太懂。不知道那位看过Java编程思想和知道的高人给解释解释。
在最进的java版本中,虚拟机(特别是hotspot技术)可以探测到这些情况,并优化去掉这些效率反而降低的额外的内嵌调用,因此不再需要使用 final方法来进行优化了。事实上,这种做法正逐渐受到劝阻。在使用java se5/6时,应该让编译器和JVM去处理效率问题,只有在想明确禁止覆盖式,才将方法设置为fianl的。
final和private关键字
类中的所有private方法都是隐式的制定为final的。由于你无法访问private方法你也就无法覆盖它。可以对private方法添加final修饰词,但这毫无意义。
- class WithFinals {
- // Identical to "private" alone:
- private final void f() { print("WithFinals.f()"); }
- // Also automatically "final":
- private void g() { print("WithFinals.g()"); }
- }
- class OverridingPrivate extends WithFinals {
- private final void f() {
- print("OverridingPrivate.f()");
- }
- private void g() {
- print("OverridingPrivate.g()");
- }
- }
- class OverridingPrivate2 extends OverridingPrivate {
- public final void f() {
- print("OverridingPrivate2.f()");
- }
- public void g() {
- print("OverridingPrivate2.g()");
- }
- }
"覆盖"只有在某方法是基类接口的一部分时才会发生。即,必须将一个对象向上转型为它的基类并条用相同的方法。如果某方法是private的,它就不是基 类接口的一部分。它仅是一些隐藏于类中的程序代码,如果一个基类中存在某个private方法,在派生类中以相同的名称创建一个 public,protected或包访问权限方法的话,该方法只不过是与基类中的方法有相同的名称而已,并没有覆盖基类方法。由于private方法无 法触及且有很好的隐藏性,所以把它看成是因为他所属类的组织结的原因而存在外,其他任何事物都不用考虑。
final 类
当将类定义为final时,就表明了你不打算继承该类,而且也不也许别人这样做。换句话说,出于某种考虑,你对该类的设计永不需要做任何变动,或者出于安全的考虑,你不希望他有子类。
- class SmallBrain {}
- final class Dinosaur {
- int i = 7;
- int j = 1;
- SmallBrain x = new SmallBrain();
- void f() {}
- }
- //! class Further extends Dinosaur {}
- // error: Cannot extend final class 'Dinosaur'
- public class Jurassic {
- public static void main(String[] args) {
- Dinosaur n = new Dinosaur();
- n.f();
- n.i = 40;
- n.j++;
- }
- }
请注意,final类的域可以根据个人的意愿选择是或不是final。不论类是否被定义为final,相同的规则同样适用于定义为final的域。然而, 由于final是无法继承的,所以被final修饰的类中的方法都隐式的制定为fianl,因为你无法覆盖他们。在fianl类中可以给方法添加 final,但这不会产生任何意义。