final關鍵字

根據上下文環境,Java 的關鍵字 final 的含義有些微的不同,但通常它指的是「這是不能被改變的」。防止改變有兩個原因:設計或效率。因為這兩個原因相差很遠,所以有可能誤用關鍵字 final

以下幾節討論了可能使用 final 的三個地方:數據、方法和類。

1)final 數據

對於編譯時常量這種情況,編譯器可以把常量帶入計算中,可以減少了一些運行時的負擔。在 Java 中,這類常量必須是基本類型,而且用關鍵字 final 修飾。你必須在定義常量的時候進行賦值。

帶有恆定初始值的 final static 基本變數(即編譯時常量)命名全部使用大寫,單詞之間用下劃線分隔。

一個被 staticfinal 同時修飾的屬性只會佔用一段不能改變的存儲空間。

當用 final 修飾對象引用而非基本類型時,

  • 對於基本類型,final 使數值恆定不變。
  • 對於對象引用,final 使引用恆定不變。

一旦引用被初始化指向了某個對象,它就不能改為指向其他對象。但是,對象本身是可以修改的,Java 沒有提供將任意對象設為常量的方法。(你可以自己編寫類達到使對象恆定不變的效果)這一限制同樣適用數組,數組也是對象。

示例:

import java.util.*;

class Value {
    int i;
    Value(int i) {
        this.i = i;
    }
}

/**
 * @author Limh
 */
public class FinalData {
    private static Random rand = new Random(47);
    private String id;

    public FinalData(String id) {
        this.id = id;
    }
    private final int valueOne = 9;
    private static final int VALUE_TWO = 99;
    public static final int VALUE_THREE = 39;
    private final int i4 = rand.nextInt(20);
    static final int INT_5 = rand.nextInt(20);
    private Value v1 = new Value(11);
    private final Value v2 = new Value(22);
    private static final Value VAL_3 = new Value(33);
    private final int[] a = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

    @Override
    public String toString() {
        return id + ": " + "i4 = " + i4 + ", INT_5 = " + INT_5;
    }

    public static void main(String[] args) {
        FinalData fd1 = new FinalData("fd1");
        //v2=new Value(22);
        fd1.v2.i++;
        fd1.v1 = new Value(9);
        //a.length = 6
        for (int i = 0; i < fd1.a.length; i++) {
            fd1.a[i]++;
        }
        System.out.println(fd1);
        System.out.println("Creating new FinalData");
        FinalData fd2 = new FinalData("fd2");
        System.out.println(fd1);
        System.out.println(fd2);
    }
}

輸出:

fd1: i4 = 15, INT_5 = 18
Creating new FinalData
fd1: i4 = 15, INT_5 = 18
fd2: i4 = 13, INT_5 = 18

因為第一個變數和第二個變數都是帶有編譯時值的 final 基本類型,它們都可用作編譯時常量,沒有多大區別。第三個變數是一種更加典型的常量定義的方式:public 意味著可以在包外訪問,static 強調只有一個,final 說明是一個常量。

正如你在 main() 中所見,v2final 的並不意味著你不能修改它的值。因為它是引用,所以只是說明它不能指向一個新的對象。

2)空白final

空白 final 指的是沒有初始化值的 final 屬性。

編譯器確保空白 final 在使用前必須被初始化。這樣既能使一個類的每個對象的 final 屬性值不同,也能保持它的不變性。

你必須在定義時或在每個構造器中執行 final 變數的賦值操作。這保證了 final 屬性在使用前已經被初始化過。

3)final參數

在參數列表中,將參數聲明為 final 意味著在方法中不能改變參數指向的對象或基本變數:

class Gizmo {
    public void spin() {

    }
}

/**
 * @author Limh
 */
public class FinalArguments {
    void with(final Gizmo g) {
        //-g = new Gizmo(); 
        // Illegal -- g is final
    }

    void without(Gizmo g) {
        g = new Gizmo(); // OK -- g is not final
        g.spin();
    }

    //void f(final int i) { i++; } // Can't change
    // You can only read from a final primitive
    int g(final int i) {
        return i + 1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        FinalArguments bf = new FinalArguments();
        bf.without(null);
        bf.with(null);
    }
}

4)final方法

使用 final 方法的原因有兩個。

  1. 給方法上鎖,防止子類通過覆寫改變方法。這是出於繼承的考慮,確保方法的行為不會因繼承而改變。
  2. 只有在為了明確禁止覆寫方法時才使用 final

5)final和private

類中所有的 private 方法都隱式地指定為 final。因為不能訪問 private 方法,所以不能覆寫它。

6)final類

當說一個類是 finalfinal 關鍵字在類定義之前),就意味著它不能被繼承。之所以這麼做,是因為類的設計就是永遠不需要改動,或者是出於安全考慮不希望它有子類。

由於 final 類禁止繼承,類中所有的方法都被隱式地指定為 final,所以沒有辦法覆寫它們。你可以在 final 類中的方法加上 final 修飾符,但不會增加任何意義。