J2SE入門(五) final關鍵字淺析

工匠初心發表於2019-06-23

J2SE入門(五) final關鍵字淺析

前面在講解String時提到了final關鍵字，本文將對final關鍵字進行解析。

static和final是兩個我們必須掌握的關鍵字。不同於其他關鍵字，他們都有多種用法，而且在一定環境下使用，可以提高程式的執行效能，優化程式的結構。下面我們來了解一下final關鍵字及其用法。

final從總體上來說是“不可變的”，可用於修改類、方法、變數。

一. final類

final修飾的類，該類不能被繼承。當你確認一個類永遠不會被繼承或不想被繼承，那麼就可以用final修飾。

J2SE入門(五) final關鍵字淺析

同樣，對於介面（interface）和抽象類（abstract Class），其本就是為了“多型”而設計，自然無法用final關鍵字修飾

J2SE入門(五) final關鍵字淺析

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final類中的成員方法預設也被隱式指定為final方法。

二. final方法

final修飾的方法不可被重寫。

例子：

/**
 * 父類
 * @author LH
 */
public class FinalDemo1 {
    public final void test() {
        
    }
}

J2SE入門(五) final關鍵字淺析

三. final變數

final變數包括成員變數和區域性變數。變數型別包括基本資料型別、物件。

通過final修飾區域性基本型別變數（及其包裝類），數值一經初始化（可以定義時初始化，也可以在使用前初始化）不可改變。如：

final int a = 0;
a = 1;//報錯
final int b;
b = 1;//編譯通過

通過final修飾區域性引用型別變數時，其引用的物件（記憶體地址）（可以定義時初始化，也可以在使用前初始化）不可改變，但物件中存放的資料可以改變

public static void main(String[] args) {
    final String str1 = "helloWorld";
    str1 = "helloChina";//編譯出錯，String的不可變性，此處返回的是新的物件引用。

    final StringBuilder sb = new StringBuilder("hello");
    sb.append("world");//編譯通過

    sb = new StringBuilder("China");//編譯出錯
}

final修飾的成員變數必須在定義的時候直接初始化，否則會編譯出錯

public class FinalDemo1 {
    public final int age;//final修飾的基本型別，編譯出錯
    public final int age1 = 20;//final修飾的基本型別，編譯通過
    public final StringBuilder address;// final修飾的引用型別，編譯出錯
    public final StringBuilder address1 = new StringBuilder("中國");//final修飾的引用型別，編譯通過
}

那麼final變數與普通變數之間到底有何區別，看下面的例子

public static void main(String[] args) {
    String str0 = "helloWorldChina";
    String str1 = "helloWorld";
    String str3 = str1 + "China";
    System.out.println(str0 == str3);//false
    
    final String str2 = "helloWorld";
    String str4 = str2 + "China";
    System.out.println(str0 == str4);//true
    
    final String str5;
    str5 = "helloWorld";
    String str6 = str5 + "China";
    System.out.println(str0 == str6);//false
}

str0 == str3執行結果為false，這是因為通過“+”生成了一個新的字串物件，返回的引用地址和str0不再一樣，這在《J2SE入門(三) String深度解析》中有講解。

那麼str0 == str4的執行結果為什麼是true?

通過final修飾的變數，如果在編譯期都可以知道確切值（定義變數的時候就初始化），那麼在編譯器會將其當做常量使用，所有用到該變數的地方就相當於直接使用該常量，String str4 = str2 + "China" 在編譯期間都已經合併處理成String str4 = "helloWorldChina"，因此str0與str4引用了常量池中同一個字串字面量的地址，故而結果為true。

而str0 == str6的執行結果為false也很好理解

str5在編譯期並不知道確切值，而是在使用之前才進行初始化，因此編譯器無法事先進行合併處理，str6通過“+”生成了一個新的字串物件，返回的引用地址和str0也不再一樣。

而針對基本資料型別來說定義為final變數與普通變數，比較結果來說並無差異

public static void testint(){
    int int0 = 8;    
    final int int1;    
    int1 = 4;    
    int int2 = int1 + 4;    
    System.out.println(int2 == int0);//true
}

因為基本資料型別並不存在引用傳遞的概念，基本型別變數也是字面常量，所以對基本型別的操作都是直接對值的操作，和引用不一樣，比較的並非地址。

四. 總結

本文主要對final關鍵字的原理進行了講解，同時對其基本用法進行了說明，包括final修飾的類，final修飾的方法和final修飾的變數，另外文中String變數通過==比較只是為了更加清晰的說明final原理，實際應用場景比較的時候還是用equals()方法，final也經常和static配合使用作為“全域性常量”，若有不對之處，請批評指正，望共同進步，謝謝！

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