Java中final關鍵字詳解及實例

 final在Java中可以聲明成員變量、方法、類以及本地變量。一旦你將引用聲明作final，你將不能改變這個引用了，如果你試圖將變量再次初始化的話，編譯器會報編譯錯誤。
 final的含義在不同的場景下有細微的差別，但總體來說，它指的是“不可變”。

1. final變量

凡是對成員變量或者本地變量(在方法中的或者代碼塊中的變量稱為本地變量)聲明為final的都叫作final變量。final變量經常和static關鍵字一起使用，作為常量。用final關鍵字修飾的變量，只能進行一次賦值操作，并且在生存期內不可以改變它的值。
不過在針對基本類型和引用類型時，final關鍵字的效果存在細微差別。例如：

class Value {
  int v;
  public Value(int v) {
    this.v = v;
  }
}
public class FinalTest {
  final int f1 = 1;
  final int f2;
  public FinalTest() {
    f2 = 2;
  }
  public static void main(String[] args) {
    final int value1 = 1;
    // value1 = 4;
    final double value2;
    value2 = 2.0;
    final Value value3 = new Value(1);
    value3.v = 4;
  }
}

上面的例子中，main方法中被final修飾的數據，在給value1賦初始值之后，我們無法再對value1的值進行修改，final關鍵字起到了常量的作用。從value2我們可以看到，final修飾的變量可以不在聲明時賦值，即可以先聲明，后賦值。value3時一個引用變量，這里我們可以看到final修飾引用變量時，只是限定了引用變量的引用不可改變，即不能將value3再次引用另一個Value對象，但是引用的對象的值是可以改變的。
另一方面，我們看到了用final修飾成員變量時的細微差別，因為final修飾的數據的值是不可改變的，所以我們必須確保在使用前就已經對成員變量賦值了。因此對于final修飾的成員變量，我們有且只有兩個地方可以給它賦值，一個是聲明該成員時賦值，另一個是在構造方法中賦值，在這兩個地方我們必須給它們賦初始值。
最后我們需要注意的一點是，同時使用static和final修飾的成員在內存中只占據一段不能改變的存儲空間。

2. final方法參數

前面我們可以看到，如果變量是我們自己創建的，那么使用final修飾表示我們只會給它賦值一次且不會改變變量的值。那么如果變量是作為參數傳入的，我們怎么保證它的值不會改變呢？這就用到了final的第二種用法，即在我們編寫方法時，可以在參數前面添加final關鍵字，它表示在整個方法中，我們不會（實際上是不能）改變參數的值：

public class FinalTest {
  /* ... */
  public void finalFunc(final int i, final Value value) {
    // i = 5; 不能改變i的值
    // v = new Value(); 不能改變v的值
    value.v = 5; // 可以改變引用對象的值
  }
}

3. final方法

 final也可以聲明方法。方法前面加上final關鍵字，代表這個方法不可以被子類的方法重寫。如果你認為一個方法的功能已經足夠完整了，子類中不需要改變的話，你可以聲明此方法為final。final方法比非final方法要快，因為在編譯的時候已經靜態綁定了，不需要在運行時再動態綁定。關于private和final關鍵字還有一點聯系，這就是類中所有的private方法都隱式地指定為是final的，由于無法在類外使用private方法，所以也就無法覆蓋它。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 "cheap personal loan"; //compilation error: overridden method is final
  }
}

4. final類

 使用final來修飾的類叫作final類。final類通常功能是完整的，它們不能被繼承。Java中有許多類是final的，譬如String, Interger以及其他包裝類。下面是final類的實例：

 final class PersonalLoan{
  }
  class CheapPersonalLoan extends PersonalLoan{ //compilation error: cannot inherit from final class

5. final關鍵字的好處

下面總結了一些使用final關鍵字的好處

1. final關鍵字提高了性能。JVM和Java應用都會緩存final變量。
2. final變量可以安全的在多線程環境下進行共享，而不需要額外的同步開銷。
3. 使用final關鍵字，JVM會對方法、變量及類進行優化。

       創建不可變類要使用final關鍵字。不可變類是指它的對象一旦被創建了就不能被更改了。String是不可變類的代表。不可變類有很多好處，譬如它們的對象是只讀的，可以在多線程環境下安全的共享，不用額外的同步開銷等等。

6. 幾個易混點

（1）類的final變量和普通變量有什么區別？

當用final作用于類的成員變量時，成員變量（注意是類的成員變量，局部變量只需要保證在使用之前被初始化賦值即可）必須在定義時或者構造器中進行初始化賦值，而且final變量一旦被初始化賦值之后，就不能再被賦值了。
那么final變量和普通變量到底有何區別呢？下面請看一個例子：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    String a = "hello2"; 
    final String b = "hello";
    String d = "hello";
    String c = b + 2; 
    String e = d + 2;
    System.out.println((a == c));
    System.out.println((a == e));
  }
}

輸出結果：

true
false

 大家可以先想一下這道題的輸出結果。為什么第一個比較結果為true，而第二個比較結果為fasle。這里面就是final變量和普通變量的區別了，當final變量是基本數據類型以及String類型時，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變量的地方，相當于直接訪問的這個常量，不需要在運行時確定。這種和C語言中的宏替換有點像。因此在上面的一段代碼中，由于變量b被final修飾，因此會被當做編譯器常量，所以在使用到b的地方會直接將變量b 替換為它的 值。而對于變量d的訪問卻需要在運行時通過鏈接來進行。想必其中的區別大家應該明白了，不過要注意，只有在編譯期間能確切知道final變量值的情況下，編譯器才會進行這樣的優化，比如下面的這段代碼就不會進行優化：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    String a = "hello2"; 
    final String b = getHello();
    String c = b + 2; 
    System.out.println((a == c));
  }
  public static String getHello() {
    return "hello";
  }
}

這段代碼的輸出結果為false。

(2) 被final修飾的引用變量指向的對象內容可變嗎？

 在上面提到被final修飾的引用變量一旦初始化賦值之后就不能再指向其他的對象，那么該引用變量指向的對象的內容可變嗎？看下面這個例子：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    final MyClass myClass = new MyClass();
    System.out.println(++myClass.i);
  }
}
class MyClass {
  public int i = 0;
}

這段代碼可以順利編譯通過并且有輸出結果，輸出結果為1。這說明引用變量被final修飾之后，雖然不能再指向其他對象，但是它指向的對象的內容是可變的。

(3) final和static

很多時候會容易把static和final關鍵字混淆，static作用于成員變量用來表示只保存一份副本，而final的作用是用來保證變量不可變。看下面這個例子：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    MyClass myClass1 = new MyClass();
    MyClass myClass2 = new MyClass();
    System.out.println(myClass1.i);
    System.out.println(myClass1.j);
    System.out.println(myClass2.i);
    System.out.println(myClass2.j);
  }
}
class MyClass {
  public final double i = Math.random();
  public static double j = Math.random();
}

 運行這段代碼就會發現，每次打印的兩個j值都是一樣的，而i的值卻是不同的。從這里就可以知道final和static變量的區別了。

7.總結

關于final的重要知識點有：

final關鍵字可以用于成員變量、本地變量、方法以及類。
final成員變量必須在聲明的時候初始化或者在構造器中初始化，否則就會報編譯錯誤。
你不能夠對final變量再次賦值。
本地變量必須在聲明時賦值。
在匿名類中所有變量都必須是final變量。
final方法不能被重寫。
final類不能被繼承。
final關鍵字不同于finally關鍵字，后者用于異常處理。
final關鍵字容易與finalize()方法搞混，后者是在Object類中定義的方法，是在垃圾回收之前被JVM調用的方法。
接口中聲明的所有變量本身是final的。
final和abstract這兩個關鍵字是反相關的，final類就不可能是abstract的。
final方法在編譯階段綁定，稱為靜態綁定(static binding)。
沒有在聲明時初始化final變量的稱為空白final變量(blank final variable)，它們必須在構造器中初始化，或者調用this()初始化。不這么做的話，編譯器會報錯“final變量(變量名)需要進行初始化”。
將類、方法、變量聲明為final能夠提高性能，這樣JVM就有機會進行估計，然后優化。
按照Java代碼慣例，final變量就是常量，而且通常常量名要大寫：

private final int COUNT = 10;

對于集合對象聲明為final指的是引用不能被更改，但是你可以向其中增加，刪除或者改變內容。譬如：

private final List Loans = new ArrayList();
list.add(“home loan”); //valid
list.add("personal loan"); //valid
loans = new Vector(); //not valid

以上所述是小編給大家介紹的Java中final關鍵字詳解及實例整合，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網站的支持！