深入理解 Java 中的 final 关键字

概述

Java 中的 final 关键字非常重要,它可以应用与类、方法以及变量。这篇文章中我将带你看看:

  • 什么是 final 关键字?
  • 将变量、方法和类声明为 final 代表了什么?
  • 使用 final 的好处是什么?

最后也有一些使用 final 关键字的实例。final 经常和 static 一起使用来声明常量,你也会看到 final 是如何改善应用性能的。

final 关键字的含义

final 在 Java 中是一个保留的关键字,可以声明成员变量、方法、类以及本地变量。一旦你将引用声明为 final,你将不能改变这个引用了,编译器会检查代码,如果你试图将变量再次初始化的话,编译器会报编译错误。

什么是 final 变量

凡是对成员变量或者本地变量(在方法中的或者代码块中的变量称为本地变量)声明为 final 的都叫做 final 变量。final 变量经常和 static 关键字一起使用,作为常量。
下面是 final 变量的例子:

public static final String LOAN = "loan";
LOAN = new String("loan");  // Invalid compilation error 

final 变量是只读的。

什么是 final 方法

final 也可以声明方法。方法前面加上 final 关键字,代表这个方法不可以被子类重写。如果你认为一个方法的功能已经足够完整了,子类中不需要改变的话,你可以声明此方法为 final。final 方法比非 final 方法要快,因为在编译的时候已经静态绑定了,不需要在运行时再动态绑定。
下面是 final 方法的例子:

class PersonalLoan{
  public final String getName(){
    return "personal loan";
  }
}

class CheapPersonalLoan extends PersonalLoan{
  @Override
  public final String getName(){
    return "Chean personal loan"; // Compilation error:overridden method is final
  }
}

什么是 final 类

使用 final 来修饰的类叫做 final 类。final 类通常功能是完整的,他们不能被继承。Java 中有许多类是 final 的,譬如 String、Integer 以及其他包装类。
下面是 final 类的示例:

final class PersonalLoan{ }

class CheanPersonalLoan extends PersonalLoan { // Compilation error:cannot inherit form final class  
}

final 关键字的好处

下面总结了一些使用 final 关键字的好处:

  1. final 关键字提高了性能。JVM 和 Java 应用都会缓存 final 变量。
  2. final 变量可以安全的在多线程环境下进行共享,而不需要额外的同步开销。
  3. 使用 final 关键字,JVM 会对方法、变量及类进行优化。

不可变类

创建不可变类要使用 final 关键字。不可变类是指它的对象一旦被创建了就不能给更改了。String 是不可变的代表。不可变类有很多好处,譬如:

  • 他们的对象是只读的。
  • 可以在多线程环境下安全的共享。
  • 不用额外的同步开销等。

关于 final 的重要知识点

  1. final 关键字可以用于成员变量、本地变量、方法以及类。
  2. final 成员变量必须在声明的时候初始化或者在构造器中初始化,否者就会编译报错。
  3. 你不能够对 final 变量再次赋值。
  4. 本地变量必须在声明时赋值。
  5. 在匿名类中所有的变量都必须是 final 变量。
  6. final 方法不能被重写。
  7. final 类不能被继承。
  8. final 关键字不同于 finally 关键字,后者用于异常处理。
  9. final 关键字容易与 finalize() 方法搞混,后者是在 Object 类中定义的方法,是在垃圾回收之前被 JVM 调用的方法。
  10. 接口中声明的所有变量本身是 final 的。
  11. final 和 abstract 这两个关键字是反相关的,final 类就不可能是 abstract 的。
  12. final 方法在编译阶段绑定,称为静态绑定(static binding)。
  13. 没有在声明时初始化 final 变量的称为空白 final 变量(blank final variable),它们必须在构造器中初始化,或者调用 this() 初始化。不这么的话,编译器会报错"final 变量(变量名)需要进行初始化"。
  14. 将类、方法、变量声明为 final 能够提高性能,这样 JVM 就有机会进行估计,然后优化。
  15. 按照 Java 代码惯例,final 变量就是常量,而通常常量名要大写:
private final int COUNT = 10;

原文

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