java基础之 final关键字的作用及用法

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java基础之 final关键字的作用及用法

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一、final关键字的基本用法

在java中,final关键字可以用来修饰类、方法、变量(包括成员变量和局部变量)。

1.修饰类

final修饰一个类时,表示该类不能继承。final类中的成员变量可以根据需要设为final,但是final类中的所有成员方法都会被隐式地指定为final方法。 注意:在使用final修饰类的时候,一定要谨慎选择,除非这个类以后不会用来继承或者出于安全考虑,尽量不要将类设计为final类。

2.修饰方法

把方法锁定,以防任何继承类修改它的含义,只有在想明确禁止 该方法在子类中被覆盖的情况下才将方法设置为final的。即父类的final方法是不能被子类所覆盖的,也就是说子类是不能够存在和父类一模一样的方法的。

3.修饰变量

final成员变量表示常量,只能被赋值一次,赋值后值不再改变。当final修饰一个基本数据类型时,表示该基本数据类型的值一旦在初始化后便不能发生变化;如果final修饰一个引用类型时,则在对其初始化之后便不能再让其指向其他对象了,但该引用所指向的对象的内容是可以发生变化的。本质上是一回事,因为引用的值是一个地址,final要求值,即地址的值不发生变化。

final修饰一个成员变量(属性),必须要显示初始化。有两种初始化方式,一种是在变量声明的时候初始化;第二种方法是在声明变量的时候不赋初值,但是要在这个变量所在的类的所有的构造函数中对这个变量赋初值

二、深入理解final关键字

1、类的final变量和普通变量有什么区别? 当用final作用于类的成员变量时,成员变量(注意是类的成员变量,局部变量只需要保证在使用之前被初始化赋值即可)必须在定义时或者构造器中进行初始化赋值,而且final变量一旦被初始化赋值之后,就不能再被赋值了。 那么final变量和普通变量到底有何区别呢?下面请看一个例子:

public static void main(String[] args) { String a = "helloworld"; final String b = "hello"; String c = "hello"; String x = b + "world"; String y = c + "world"; System.out.println(a == x); System.out.println(b == y); } 复制代码

输出结果:true ; false

大家可以先想一下这道题的输出结果。为什么第一个比较结果为true,而第二个比较结果为fasle。这里面就是final变量和普通变量的区别了,当final变量是基本数据类型以及String类型时,如果在编译期间能知道它的确切值,则编译器会把它当做编译期常量使用。也就是说在用到该final变量的地方,相当于直接访问的这个常量,不需要在运行时确定。这种和C语言中的宏替换有点像。因此在上面的一段代码中,由于变量b被final修饰,因此会被当做编译器常量,所以在使用到b的地方会直接将变量b 替换为它的值。而对于变量d的访问却需要在运行时通过链接来进行。想必其中的区别大家应该明白了,不过要注意,只有在编译期间能确切知道final变量值的情况下,编译器才会进行这样的优化,比如下面的这段代码就不会进行优化:

public static void main(String[] args) { String a = "helloworld"; final String b = getWorld(); String c = "hello"; String x = b + "world"; System.out.println(a == x); } public static String getWorld(){ return "world"; } 复制代码

这段代码的输出结果为false。这里要注意一点就是:不要以为某些数据是final就可以在编译期知道其值,通过变量b我们就知道了,在这里是使用getHello()方法对其进行初始化,他要在运行期才能知道其值。

2、被final修饰的引用变量指向的对象内容可变吗?

在上面提到被final修饰的引用变量一旦初始化赋值之后就不能再指向其他的对象,那么该引用变量指向的对象的内容可变吗?看下面这个例子:

public class A { public static void main(String[] args) { final Object object = new Object(); System.out.println(++object.i); } } class Object{ public int i = 0; } 复制代码

输出结果: 1

这段代码可以顺利编译通过并且有输出结果,输出结果为1。这说明引用变量被final修饰之后,虽然不能再指向其他对象,但是它指向的对象的内容是可变的。

3、final参数的问题 在实际应用中,我们除了可以用final修饰成员变量、成员方法、类,还可以修饰参数、若某个参数被final修饰了,则代表了该参数是不可改变的。如果在方法中我们修改了该参数,则编译器会提示你:The final local variable i cannot be assigned. It must be blank and not using a compound assignment。看下面的例子:

public class A { public static void main(String[] args) { A a = new A(); int i = 0; a.changeValue(i); System.out.println(i); } public void changeValue(final int i){ i++;//报错,因为i已经被final修饰过了 System.out.println(i); } } 复制代码

上面这段代码changeValue方法中的参数i用final修饰之后,就不能在方法中更改变量i的值了。值得注意的一点,方法changeValue和main方法中的变量i根本就不是一个变量,因为java参数传递采用的是值传递,对于基本类型的变量,相当于直接将变量进行了拷贝。所以即使没有final修饰的情况下,在方法内部改变了变量i的值也不会影响方法外的i

再看下面这段代码:

public class A { public static void main(String[] args) { A a = new A(); StringBuffer sbf = new StringBuffer("hello"); a.changeValue(sbf); System.out.println(sbf); } public void changeValue(final StringBuffer sbf){ //final修饰引用类型的参数,不能让其再指向其他对象,但是可以修改指向对象里的内容。 sbf.append("world"); } } 复制代码

运行结果:helloworld

运行这段代码就会发现输出结果为 helloworld。很显然,用final进行修饰虽不能再让buffer指向其他对象,但对于buffer指向的对象的内容是可以改变的。现在假设一种情况,如果把final去掉,结果又会怎样?看下面的代码:

public class A { public static void main(String[] args) { A a = new A(); StringBuffer sbf = new StringBuffer("hello"); a.changeValue(sbf); System.out.println("main函数中的sbf:" + sbf); } public void changeValue(StringBuffer sbf){ sbf = new StringBuffer("say"); sbf.append("world"); System.out.println("changeValue方法中的sbf:" + sbf); } } 复制代码

输出结果:

changeValue方法中的sbf:sayworld

main函数中的sbf:hello

从运行结果可以看出,将final去掉后,同时在changeValue中让buffer指向了其他对象,并不会影响到main方法中的buffer,原因在于java采用的是值传递,对于引用变量,传递的是引用的值,也就是说让实参和形参同时指向了同一个对象,因此让形参重新指向另一个对象对实参并没有任何影响。



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