Java基礎之final、static關鍵字

2019 年 10 月 3 日
筆記

一、前言

　　關於這兩個關鍵字，應該是在開發工作中比較常見的，使用頻率上來說也比較高。接口中、常量、靜態方法等等。但是，使用頻繁卻不代表一定是能夠清晰明白的了解，能說出個子丑演卯來。下面，對這兩個關鍵字的常見用法做點總結記錄，方便之後的回顧以及突擊知識點。

二、關鍵字 final

　　final，一如字面意思 “最終的”，大體在 Java 中表示 “不可變的”。可用來修飾類、方法、方法參數以及變量。

　　1、修飾類

　　 final 在修飾類的時候，代表的是此類不能被繼承。也就是說如果一個類確定不會被繼承使用，則可以設計成 final類型的。典型的例子就是 String 類。

　　2、修飾方法

　　final 修飾的方法，能被繼承，但是不能重寫。可以重載。

　　3、修飾方法參數

　　final 在修飾方法參數的時候，表示的是在執行方法的內部，不能夠去改變參數的值。但是如果是引用對象，是可以改變應用對象的屬性值。

　　4、修飾變量

　　final 在修飾變量，代表的是不可變，也即是常說的 “常量”。 final 在修飾的時候，允許一次賦值，之後在生命周期類，不允許對其進行修改。

　　修飾變量存在兩種情況：基本類型的數據和對象數據。在修飾基本類型數據的時候，值是不可變的。在修飾對象數據的是，對象的引用是不可改變的，但是，可以修改對象內部的屬性值。

　　final 修飾的變量必須在使用前進行初始化，一種方式是在聲明的時候就給出默認值。還有一種就是通過構造方法去設置。

　　5、代碼示例

package com.cfang;    import java.util.Calendar;    import lombok.Data;  import lombok.extern.slf4j.Slf4j;    @Slf4j  public class T3 {          public static void main(String[] args) {          // -- 修飾變量          final int b = 0;          /**           *     編譯報錯：The final local variable b cannot be assigned. It must be blank and not using a compound assignment           */  //        b = 2;            // -- 修飾方法參數          DemoCls cls = new DemoCls();          cls.setAge(10);          log.info("democls age : {}", cls.getAge());          int a = 10;          sayHello(a, cls);          log.info("after call sayHello, democls age : {}", cls.getAge());      }        private static void sayHello(final int a, final DemoCls cls) {          /**           *     編譯報錯：The final local variable a cannot be assigned. It must be blank and not using a compound assignment           */  //        a = 11;  //        cls = new DemoCls();            cls.setAge(11);      }  }    @Data  class DemoCls{      private int age;  }    // -- 修飾方法  @Slf4j  class Person {      public final void saySth() {          log.info("i am person");      }  }    @Slf4j  class Male extends Person{      /**       *     編譯出錯 ： Cannot override the final method from Person       *     修飾的方法不能夠被重寫       */  //    public final void saySth() {  //        log.info("i am male");  //    }        public final void saySth(String msg) {          log.info("i am male");      }  }

　　其中，修飾方法參數，如果是引用對象，是可以改變對象的屬性值，這一點也很好理解：cls 是引用變量，final 修飾引用變量，只是限定了此引用變量 cls 的引用不能改變，而實際引用的對象的本身的值是可以進行修改的。文字語言組織可能不是很清晰，如下圖所示，一目了然的就知道說要表述的意思了。

三、關鍵字 static

　　static，靜態的。在 Java 中，static 通常可被用於修飾變量、方法以及代碼塊。

　　1、修飾變量

　　static 修飾的變量，叫做靜態變量。static 變量被所有類對象共享，在內存中僅一份，隨着類的初始化而被加載。與之對應的非靜態變量，是屬於每個實例對象本身，內存中存在多份，相互間不影響。

　　2、修飾方法

　　static 修飾的方法，叫做靜態方法。調用靜態方法，不依賴於實例對象就可以進行訪問，所以，靜態方法是沒有 this的。由於此特性以及非靜態方法依賴於實例對象調用，所以靜態方法中是不能夠直接使用非靜態的成員屬性和方法。與之相反的是，非靜態方法是可以直接訪問使用靜態成員變量和方法。同樣的，靜態方法也是沒有 super 的。可以一句話總結下：由於 static 和具體的實例對象無關，而 this、super和具體的實例對象息息相關，所以，static 和 this、super 勢如水火，一如白天與黑夜。

　　3、修飾代碼塊

　　static 修飾代碼塊，在類初始化加載的時候，會按照 static 塊的順序進行加載，並且，生命周期內，只加載一次。基於此特性，可以設計優化程序的性能，一些只需要一次性初始化加載的內容，就可以放在 static 塊中進行。

　　4、代碼示例

package com.cfang;    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;    @Slf4j  public class T4 {        private static int a;      private static int b;      private static int c;        static {          log.info("init value a");          a = 10;      }        {          /**           *     普通代碼塊，依賴於實例對象           */          log.info("init value c");          c = 12;      }        public static void main(String[] args) {          // -- 靜態方法調用非靜態          /**           *     不可直接訪問           */  //        sayHello1();          new T4().sayHello1();            // -- 靜態方法直接調用          sayHello();            // -- 靜態代碼塊初始化資源          log.info("value a : {}", a);          log.info("value b : {}", b);          log.info("value c : {}", c);      }        private static void sayHello() {          log.info("say hello");      }        private void sayHello1() {          log.info("say hello1");          // -- 非靜態方法直接調用          sayHello();      }        static {          log.info("init value b");          b = 11;      }  }

　　5、static 常見誤區

package com.cfang;    import lombok.Data;  import lombok.extern.slf4j.Slf4j;    @Slf4j  public class T5 {        private static int a = 10;        public static void main(String[] args) {          new T5().printVal();            //-- The field DemoCls01.b is not visible          DemoCls01.b;      }        private void printVal() {          int a = 11;          log.info("value a : {}", this.a);      }  }    @Data  class DemoCls01{      private static int b;  }

　　5.1、static 的 this

　　上述代碼中，最終運行 printVal 方法，輸出的結果是：value a : 10 。其實這也很好理解： this 指代的當前對象，而通過 new T5().printVal() 調用的話，this 指代的就是當前新創建的實例對象，static 修飾的變量本身是被所有類對象所共享的，而 printVal 方法中 a 屬於局部變量，跟 this 實例對象並沒有關聯。所以，輸出的就是 10。

　　5.2、static 與可見性

　　static 並不能改變變量或者方法的可見性。上述代碼中，main 方法中，DemoCls01.b 會編譯報錯。

　　5.3、static 與局部變量

　　Java規範中，明確說明了：static 關鍵字不可修飾局部變量。

四、總結

　　final 和 static ，聯合使用修飾屬性表示一旦給值，就不可修改，並且可以通過類名訪問；修飾方法，表示該方法不能重寫，可以在不new對象的情況下調用。

　　突然想到，接口 interface 中，成員變量的默認修飾符為 public static final，方法的默認修飾符 public abstract 。