徹底搞定Java關鍵字final、static

一、final
根據程式上下文環境，Java關鍵字final有“這是無法改變的”或者“終態的”含義，它可以修飾非抽象類、非抽象類成員方法和變數。你可能出於兩種理解而需要阻止改變：設計或效率。

        final類不能被繼承，沒有子類，final類中的方法預設是final的。
        final方法不能被子類的方法覆蓋，但可以被繼承。
        final成員變數表示常量，只能被賦值一次，賦值後值不再改變。
        final不能用於修飾構造方法。
        注意：父類的private成員方法是不能被子類方法覆蓋的，因此private型別的方法預設是final型別的。

1、final類
final類不能被繼承，因此final類的成員方法沒有機會被覆蓋，預設都是final的。在設計類時候，如果這個類不需要有子類，類的實現細節不允許改變，並且確信這個類不會載被擴充套件，那麼就設計為final類。

2、final方法
        如果一個類不允許其子類覆蓋某個方法，則可以把這個方法宣告為final方法。
        使用final方法的原因有二：
        第一、把方法鎖定，防止任何繼承類修改它的意義和實現。
        第二、高效。編譯器在遇到呼叫final方法時候會轉入內嵌機制，大大提高執行效率。
        例如：

public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
    // TODO 自動生成方法存根
}
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(); //呼叫從父類繼承過來的final方法
    t.f3(); //呼叫從父類繼承過來的方法
    //t.f4(); //呼叫失敗，無法從父類繼承獲得
}
}

3、final變數（常量）
        用final修飾的成員變數表示常量，值一旦給定就無法改變！
        final修飾的變數有三種：靜態變數、例項變數和區域性變數，分別表示三種型別的常量。
        從下面的例子中可以看出，一旦給final變數初值後，值就不能再改變了。
        另外，final變數定義的時候，可以先宣告，而不給初值，這中變數也稱為final空白，無論什麼情況，編譯器都確保空白final在使用之前必須被初始化。但是，final空白在final關鍵字final的使用上提供了更大的靈活性，為此，一個類中的final資料成員就可以實現依物件而有所不同，卻有保持其恆定不變的特徵。

package org.leizhimin;

public class Test3 {
        private final String S = "final例項變數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,必須在初始化物件的時候賦初值

        public Test3(int x) {
                E = x;
        }

        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
                Test3 t = new Test3(2);
                //t.A=101;    //出錯,final變數的值一旦給定就無法改變
                //t.B=91; //出錯,final變數的值一旦給定就無法改變
                //t.C=81; //出錯,final變數的值一旦給定就無法改變
                //t.D=71; //出錯,final變數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); //不推薦用物件方式訪問靜態欄位
                System.out.println(t.D); //不推薦用物件方式訪問靜態欄位
                System.out.println(Test3.C);
                System.out.println(Test3.D);
                //System.out.println(Test3.E); //出錯,因為E為final空白,依據不同物件值有所不同.
                System.out.println(t.E);

                Test3 t1 = new Test3(3);
                System.out.println(t1.E); //final空白變數E依據物件的不同而不同
        }

        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;    //區域性常量--final用於區域性變數的情形
                final int c;    //final空白,一直沒有給賦值.
                a = 3;
                //a=4;    出錯,已經給賦過值了.
                //b=2; 出錯,已經給賦過值了.
        }
}

4、final引數
當函式引數為final型別時，你可以讀取使用該引數，但是無法改變該引數的值。

public class Test4 {
        public static void main(String[] args) {
                new Test4().f1(2);
        }

        public void f1(final int i) {
                //i++;    //i是final型別的,值不允許改變的.
                System.out.print(i);
        }
}

二、static

static表示“全域性”或者“靜態”的意思，用來修飾成員變數和成員方法，也可以形成靜態static程式碼塊，但是Java語言中沒有全域性變數的概念。

被static修飾的成員變數和成員方法獨立於該類的任何物件。也就是說，它不依賴類特定的例項，被類的所有例項共享。只要這個類被載入，Java虛擬機器就能根據類名在執行時資料區的方法區內定找到他們。因此，static物件可以在它的任何物件建立之前訪問，無需引用任何物件。

用public修飾的static成員變數和成員方法本質是全域性變數和全域性方法，當宣告它類的物件市，不生成static變數的副本，而是類的所有例項共享同一個static變數。

static變數前可以有private修飾，表示這個變數可以在類的靜態程式碼塊中，或者類的其他靜態成員方法中使用（當然也可以在非靜態成員方法中使用--廢話），但是不能在其他類中通過類名來直接引用，這一點很重要。實際上你需要搞明白，private是訪問許可權限定，static表示不要例項化就可以使用，這樣就容易理解多了。static前面加上其它訪問許可權關鍵字的效果也以此類推。

static修飾的成員變數和成員方法習慣上稱為靜態變數和靜態方法，可以直接通過類名來訪問，訪問語法為：
類名.靜態方法名(引數列表...)
類名.靜態變數名

用static修飾的程式碼塊表示靜態程式碼塊，當Java虛擬機器（JVM）載入類時，就會執行該程式碼塊（用處非常大，呵呵）。

1、static變數
        按照是否靜態的對類成員變數進行分類可分兩種：一種是被static修飾的變數，叫靜態變數或類變數；另一種是沒有被static修飾的變數，叫例項變數。兩者的區別是：
        對於靜態變數在記憶體中只有一個拷貝（節省記憶體），JVM只為靜態分配一次記憶體，在載入類的過程中完成靜態變數的記憶體分配，可用類名直接訪問（方便），當然也可以通過物件來訪問（但是這是不推薦的）。
        對於例項變數，沒建立一個例項，就會為例項變數分配一次記憶體，例項變數可以在記憶體中有多個拷貝，互不影響（靈活）。

2、靜態方法
靜態方法可以直接通過類名呼叫，任何的例項也都可以呼叫，因此靜態方法中不能用this和super關鍵字，不能直接訪問所屬類的例項變數和例項方法(就是不帶static的成員變數和成員成員方法)，只能訪問所屬類的靜態成員變數和成員方法。因為例項成員與特定的物件關聯！這個需要去理解，想明白其中的道理，不是記憶！！！
因為static方法獨立於任何例項，因此static方法必須被實現，而不能是抽象的abstract。

3、static程式碼塊
static程式碼塊也叫靜態程式碼塊，是在類中獨立於類成員的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，JVM載入類時會執行這些靜態的程式碼塊，如果static程式碼塊有多個，JVM將按照它們在類中出現的先後順序依次執行它們，每個程式碼塊只會被執行一次。例如：

public class Test5 {
        private static int a;
        private int b;

        static {
                Test5.a = 3;
                System.out.println(a);
                Test5 t = new Test5();
                t.f();
                t.b = 1000;
                System.out.println(t.b);
        }

        static {
                Test5.a = 4;
                System.out.println(a);
        }

        public static void main(String[] args) {
                // TODO 自動生成方法存根
        }

        static {
                Test5.a = 5;
                System.out.println(a);
        }

        public void f() {
                System.out.println("hhahhahah");
        }
}

執行結果：
3
hhahhahah
1000
4
5

利用靜態程式碼塊可以對一些static變數進行賦值，最後再看一眼這些例子，都一個static的main方法，這樣JVM在執行main方法的時候可以直接呼叫而不用建立例項。

4、static和final一塊用表示什麼
        static final用來修飾成員變數和成員方法，可簡單理解為“全域性常量”！
        對於變數，表示一旦給值就不可修改，並且通過類名可以訪問。
        對於方法，表示不可覆蓋，並且可以通過類名直接訪問。

特別要注意一個問題：

對於被static和final修飾過的例項常量，例項本身不能再改變了，但對於一些容器型別（比如，ArrayList、HashMap）的例項變數，不可以改變容器變數本身，但可以修改容器中存放的物件，這一點在程式設計中用到很多。

也許說了這麼多，反倒把你搞暈了，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 alStaticFinalVar = new ArrayList();

        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,不可以改變變數本身.
                strStaticVar = "哈哈哈哈";                //正確，static表示類變數,值可以改變.
                //strFinalVar="呵呵呵呵";                    //錯誤, final表示終態，在定義的時候就要初值（哪怕給個null），一旦給定後就不可再更改。
                //intStaticFinalVar=2;                        //錯誤, final表示終態，在定義的時候就要初值（哪怕給個null），一旦給定後就不可再更改。
                //integerStaticFinalVar=new Integer(8);            //錯誤, final表示終態，在定義的時候就要初值（哪怕給個null），一旦給定後就不可再更改。
                alStaticFinalVar.add("aaa");        //正確，容器變數本身沒有變化，但存放內容發生了變化。這個規則是非常常用的，有很多用途。
                alStaticFinalVar.add("bbb");        //正確，容器變數本身沒有變化，但存放內容發生了變化。這個規則是非常常用的，有很多用途。

                System.out.println("-------------值處理後----------\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();
        }
}

執行結果如下：

-------------值處理前----------

strStaticFinalVar=aaa

strStaticVar=null

strFinalVar=null

intStaticFinalVar=0

integerStaticFinalVar=8

alStaticFinalVar=[]

-------------值處理後----------

strStaticFinalVar=aaa

strStaticVar=哈哈哈哈

strFinalVar=null

intStaticFinalVar=0

integerStaticFinalVar=8

alStaticFinalVar=[aaa, bbb]

Process finished with exit code 0

看了上面這個例子，就清楚很多了，但必須明白：通過static final修飾的容器型別變數中所“裝”的物件是可改變的。這是和一般基本型別和類型別變數差別很大的地方。

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徹底搞定Java關鍵字final、static

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