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談到final關(guān)鍵字，想必很多人都不陌生，在使用匿名內(nèi)部類的時(shí)候可能會(huì)經(jīng)常用到final關(guān)鍵字。另外，Java中的String類就是一個(gè)final類，那么今天我們就來了解final這個(gè)關(guān)鍵字的用法。
一、深入理解final關(guān)鍵字
在了解了final關(guān)鍵字的基本用法之后，這一節(jié)我們來看一下final關(guān)鍵字容易混淆的地方。
1.類的final變量和普通變量有什么區(qū)別？
當(dāng)用final作用于類的成員變量時(shí)，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(shí)或者構(gòu)造器中進(jìn)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(qū)別呢？下面請(qǐng)看一個(gè)例子：
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））;
}
}
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大家可以先想一下這道題的輸出結(jié)果。為什么第一個(gè)比較結(jié)果為true，而第二個(gè)比較結(jié)果為fasle。這里面就是final變量和普通變量的區(qū)別了，當(dāng)final變量是基本數(shù)據(jù)類型以及String類型時(shí)，如果在編譯期間能知道它的確切值，則編譯器會(huì)把它當(dāng)做編譯期常量使用。也就是說在用到該final變量的地方，相當(dāng)于直接訪問的這個(gè)常量，不需要在運(yùn)行時(shí)確定。這種和C語言中的宏替換有點(diǎn)像。因此在上面的一段代碼中，由于變量b被final修飾，因此會(huì)被當(dāng)做編譯器常量，所以在使用到b的地方會(huì)直接將變量b 替換為它的 值。而對(duì)于變量d的訪問卻需要在運(yùn)行時(shí)通過鏈接來進(jìn)行。想必其中的區(qū)別大家應(yīng)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(huì)進(jìn)行這樣的優(yōu)化，比如下面的這段代碼就不會(huì)進(jìn)行優(yōu)化：
13public 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(jié)果為false。
2.被final修飾的引用變量指向的對(duì)象內(nèi)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(duì)象，那么該引用變量指向的對(duì)象的內(nèi)容可變嗎？看下面這個(gè)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(jié)果，輸出結(jié)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(duì)象，但是它指向的對(duì)象的內(nèi)容是可變的。
3.final和static
很多時(shí)候會(huì)容易把static和final關(guān)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(gè)例子：
16public 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(yùn)行這段代碼就會(huì)發(fā)現(xiàn)，每次打印的兩個(gè)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(qū)別了。
4.匿名內(nèi)部類中使用的外部局部變量為什么只能是final變量？
這個(gè)問題請(qǐng)參見上一篇博文中《Java內(nèi)部類詳解》中的解釋，在此處不再贅述。
5.關(guān)于final參數(shù)的問題
關(guān)于網(wǎng)上流傳的”當(dāng)你在方法中不需要改變作為參數(shù)的對(duì)象變量時(shí)，明確使用final進(jìn)行聲明，會(huì)防止你無意的修改而影響到調(diào)用方法外的變量“這句話，我個(gè)人理解這樣說是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>
因?yàn)闊o論參數(shù)是基本數(shù)據(jù)類型的變量還是引用類型的變量，使用final聲明都不會(huì)達(dá)到上面所說的效果。
看這個(gè)例子就清楚了：
上面這段代碼好像讓人覺得用final修飾之后，就不能在方法中更改變量i的值了。殊不知，方法changeValue和main方法中的變量i根本就不是一個(gè)變量，因?yàn)閖ava參數(shù)傳遞采用的是值傳遞，對(duì)于基本類型的變量，相當(dāng)于直接將變量進(jìn)行了拷貝。所以即使沒有final修飾的情況下，在方法內(nèi)部改變了變量i的值也不會(huì)影響方法外的i。
再看下面這段代碼：
public class Test {
public static void main（String［］ args） {
MyClass myClass = new MyClass（）;
StringBuffer buffer = new StringBuffer（“hello”）;
myClass.changeValue（buffer）;
System.out.println（buffer.toString（））;
}
}
class MyClass {
void changeValue（final StringBuffer buffer） {
buffer.append（“world”）;
}
}
運(yùn)行這段代碼就會(huì)發(fā)現(xiàn)輸出結(jié)果為 helloworld。很顯然，用final進(jìn)行修飾并沒有阻止在changeValue中改變buffer指向的對(duì)象的內(nèi)容。有人說假如把final去掉了，萬一在changeValue中讓buffer指向了其他對(duì)象怎么辦。有這種想法的朋友可以自己動(dòng)手寫代碼試一下這樣的結(jié)果是什么，如果把final去掉了，然后在changeValue中讓buffer指向了其他對(duì)象，也不會(huì)影響到main方法中的buffer，原因在于java采用的是值傳遞，對(duì)于引用變量，傳遞的是引用的值，也就是說讓實(shí)參和形參同時(shí)指向了同一個(gè)對(duì)象，因此讓形參重新指向另一個(gè)對(duì)象對(duì)實(shí)參并沒有任何影響。
二、final關(guān)鍵字的幾種用法
1.修飾數(shù)據(jù)
在編寫程序時(shí)，我們經(jīng)常需要說明一個(gè)數(shù)據(jù)是不可變的，我們成為常量。在java中，用final關(guān)鍵字修飾的變量，只能進(jìn)行一次賦值操作，并且在生存期內(nèi)不可以改變它的值。更重要的是，final會(huì)告訴編譯器，這個(gè)數(shù)據(jù)是不會(huì)修改的，那么編譯器就可能會(huì)在編譯時(shí)期就對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行替換甚至執(zhí)行計(jì)算，這樣可以對(duì)我們的程序起到一點(diǎn)優(yōu)化。不過在針對(duì)基本類型和引用類型時(shí)，final關(guān)鍵字的效果存在細(xì)微差別。我們來看下面的例子：
1 class Value {
2 int v;
3 public Value（int v） {
4 this.v = v;
5 }
6 }
7
8 public class FinalTest {
9
10 final int f1 = 1;
11 final int f2;
12 public FinalTest（） {
13 f2 = 2;
14 }
15
16 public static void main（String［］ args） {
17 final int value1 = 1;
18 // value1 = 4;
19 final double value2;
20 value2 = 2.0;
21 final Value value3 = new Value（1）;
22 value3.v = 4;
23 }
24 }
上面的例子中，我們先來看一下main方法中的幾個(gè)final修飾的數(shù)據(jù)，在給value1賦初始值之后，我們無法再對(duì)value1的值進(jìn)行修改，final關(guān)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(shí)賦值，即可以先聲明，后賦值。value3時(shí)一個(gè)引用變量，這里我們可以看到final修飾引用變量時(shí)，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(gè)Value對(duì)象，但是引用的對(duì)象的值是可以改變的，從內(nèi)存模型中我們看的更加清晰：
上圖中，final修飾的值用粗線條的邊框表示它的值是不可改變的，我們知道引用變量的值實(shí)際上是它所引用的對(duì)象的地址，也就是說該地址的值是不可改變的，從而說明了為什么引用變量不可以改變引用對(duì)象。而實(shí)際引用的對(duì)象實(shí)際上是不受final關(guān)鍵字的影響的，所以它的值是可以改變的。
另一方面，我們看到了用final修飾成員變量時(shí)的細(xì)微差別，因?yàn)閒inal修飾的數(shù)據(jù)的值是不可改變的，所以我們必須確保在使用前就已經(jīng)對(duì)成員變量賦值了。因此對(duì)于final修飾的成員變量，我們有且只有兩個(gè)地方可以給它賦值，一個(gè)是聲明該成員時(shí)賦值，另一個(gè)是在構(gòu)造方法中賦值，在這兩個(gè)地方我們必須給它們賦初始值。
最后我們需要注意的一點(diǎn)是，同時(shí)使用static和final修飾的成員在內(nèi)存中只占據(jù)一段不能改變的存儲(chǔ)空間。
2.修飾方法參數(shù)
前面我們可以看到，如果變量是我們自己創(chuàng)建的，那么使用final修飾表示我們只會(huì)給它賦值一次且不會(huì)改變變量的值。那么如果變量是作為參數(shù)傳入的，我們?cè)趺幢ＷC它的值不會(huì)改變呢？這就用到了final的第二種用法，即在我們編寫方法時(shí)，可以在參數(shù)前面添加final關(guān)鍵字，它表示在整個(gè)方法中，我們不會(huì)（實(shí)際上是不能）改變參數(shù)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(duì)象的值
}
}
3.修飾方法
第三種方式，即用final關(guān)鍵字修飾方法，它表示該方法不能被覆蓋。這種使用方式主要是從設(shè)計(jì)的角度考慮，即明確告訴其他可能會(huì)繼承該類的程序員，不希望他們?nèi)ジ采w這個(gè)方法。這種方式我們很容易理解，然而，關(guān)于private和final關(guān)鍵字還有一點(diǎn)聯(lián)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。
4.修飾類
了解了final關(guān)鍵字的其他用法，我們很容易可以想到使用final關(guān)鍵字修飾類的作用，那就是用final修飾的類是無法被繼承的。
上面我們講解了final的四種用法，然而，對(duì)于第三種和第四種用法，我們卻甚少使用。這不是沒有道理的，從final的設(shè)計(jì)來講，這兩種用法甚至可以說是雞肋，因?yàn)閷?duì)于開發(fā)人員來講，如果我們寫的類被繼承的越多，就說明我們寫的類越有價(jià)值，越成功。即使是從設(shè)計(jì)的角度來講，也沒有必要將一個(gè)類設(shè)計(jì)為不可繼承的。Java標(biāo)準(zhǔn)庫就是一個(gè)很好的反例，特別是Java 1.0/1.1中Vector類被如此廣泛的運(yùn)用，如果所有的方法均未被指定為final的話，它可能會(huì)更加有用。如此有用的類，我們很容易想到去繼承和重寫他們，然而，由于final的作用，導(dǎo)致我們對(duì)Vector類的擴(kuò)展受到了一些阻礙，導(dǎo)致了Vector并沒有完全發(fā)揮它應(yīng)有的全部?jī)r(jià)值。
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