java基礎-關鍵字final

七印miss發表於2019-01-13
Java

概述

final是java中一個保留的關鍵字，也被視為一個修飾符(Modifier)，可以修飾一個成員變數、方法引數、方法甚至一個類。

final變數(域)

凡是用final關鍵字修飾的成員變數或本地變數都可以稱為final變數，即常量。被final修飾後的變數是只讀的，即一旦初始化後就不允許重新賦值。但如果final修飾的是一個物件的引用，則物件本身的內容是可以改變的，不可改變的是final物件不允許再指向其他物件。 在修飾變數時，final經常和其好基友final一起出現，如宣告一個日誌物件時：

private final static Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Abc.class);
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LOG被定義為static，使得這個變數與當前類Abc繫結，避免每次都new一個新物件，造成資源浪費；同時LOG被定義成final，可以有效防止無意中將LOG變數重新賦值。
在包括Math在內的工具類中，一般都包含很多final域，如：

public final class Math {
    ...
    public static final double E = 2.7182818284590452354;
    public static final double PI = 3.14159265358979323846;
    ...
}
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常量分類

  1. 全域性常量：類的公開靜態常量，使用public static final修飾
  2. 類內常量：類的私有靜態屬性，使用private static final修飾
  3. 區域性常量：包括方法常量和引數常量，前者包括方法體內和程式碼塊內定義的常量。

命名規約:

  1. 全域性常量和類內常量使用字母全部大寫、單詞之間加下劃線的方式
  2. 區域性變數採用小駝峰形式

final入參

首先需要明確一點java中只有按值傳遞，沒有按引用傳遞。

基本型別引數

對於基本資料型別，按值傳遞呼叫函式時並不會改變在原函式中的值。所以使用final修飾的目的不是為了防止呼叫函式對原數值造成副作用，而僅僅是為了防止使用者無意間對入參重新賦值，而可能引發的一些難以發現的BUG。

引用型別引數

與基本型別引數相似，使用final修飾引用型別入參時，如果在方法內對該變數重新賦值，會導致編譯失敗。

public static void changeMe(int i){
    i = 123; // OK，但不會更改實參的值
}

public static void changeMe(final int i) {
    i = 123; // 編譯失敗
}

public static void changeMe(BookBean book) {
    book = new BookBean(); // OK，但是一般不會這樣使用，沒啥意義。最好為新new的物件啟用一個新的變數名
}

public static void changeMe(final BookBean book){
    book = new BookBean(); // 編譯失敗
}
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final方法

使用final修飾的方法，不能被子類override。意味著你認為這個方法已經很nice了，子類沒有必要再去修改了。從效能角度考慮，final方法相比非final方法要更快，因為前者是在編譯階段就已經被靜態繫結了，不需要在執行期間再去動態繫結。java.lang.Object類中大部分方法都是final修飾的，如：

public final native Class<?> getClass();
public final native void notify();
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final類

final方法是不能被子類重寫，相似地，final類則表明該類不能被子類繼承。java中有許多類都是被final修飾的，如String類、包裝類、Objects。這些類都屬於不可變類，即只能建立只讀物件 。如果我們嘗試去extends一個String類，編譯器就不會同意。

// String類定義
public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { ... };
// Integer類定義
public final class Integer
    extends Number implements Comparable<Integer> { ... }
// Objects類定義
public final clas Objects { ... }
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效率與安全

  1. 當final變數是基本資料型別以及String型別時，如果在編譯期間能知道它的確切值，則編譯器會把它當做編譯期常量使用。也就是說在用到該final變數的地方，相當於直接訪問的這個常量，不需要在執行時確定。
  2. 不可變類可以提供一些靜態方法，他們把頻繁被請求的例項緩存起來，從而當現有實現可以符合請求的時候，就不必建立新的例項。所有基本型別的包裝型別和BigInteger都有這樣的靜態工廠。使用這樣的靜態工廠也使得客戶端之間可以共享現有的例項，從而降低記憶體佔用率和GC的回收成本。如Integer的內部類IntegerCache就提供了例項的快取機制。詳見Integer的內部類IntegerCache。
  3. final修飾的不可變類建立的不可變物件是執行緒安全的，它們不要求同步。當多個執行緒併發訪問這樣的物件時它們不會被破壞，這無疑是獲得執行緒安全最容易的辦法，即不可變物件可以被自由地共享。--《Effective Java》

20190119更新：常量的分類及命名規約

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