Java final关键字

本文详细介绍了final关键字在Java中的使用范围,包括修饰变量、方法及类的具体应用与限制条件。了解final如何帮助提升代码的安全性和效率。

final使用范围:
1.修饰变量
final修饰成员变量时,必须对成员变量初始化,不能使用默认值。一般情况下我们会再加上static进行修饰,因为该变量值不能被改变,我们直接可以调用。
final 修饰局部变量时,当该变量不被使用时,可以不用对该变量进行初始化。
2.修饰方法
被final修饰的方法不能被子类重写。被final修饰的方法又称为(静态绑定),在程序编译期间,就能够调用哪一个方法。
3.修饰类
final修饰的类没有子类。不能够被继承。类中的方法也就不能被重写。

### final 关键字的使用 final 关键字可以修饰类、方法和变量。 - **修饰类**:表明该类是最终类,不能被继承。示例代码如下: ```java final class FinalClass { // 类的内容 } // 以下代码会报错,因为 FinalClass 不能被继承 // class SubClass extends FinalClass {} ``` - **修饰方法**:表明该方法是最终方法,不能被重写。不过,final 方法是可以被重载的。示例代码如下: ```java class ParentClass { final void finalMethod() { System.out.println("This is a final method."); } final void finalMethod(int num) { // 重载 final 方法 System.out.println("Overloaded final method with num: " + num); } } class ChildClass extends ParentClass { // 以下代码会报错,因为 final 方法不能被重写 // void finalMethod() { // System.out.println("Trying to override final method."); // } } ``` - **修饰变量**:表明该变量第一次赋值后,不能被再次赋值(有且仅能被赋值一次)。如果 final 修饰的变量是基本类型,那么变量存储的数据值不能变;如果是引用类型,那么变量存储的地址不能发生改变,但是地址指向的对象的内容是可以发生变化的。示例代码如下: ```java class FinalVariableExample { final int basicVar = 10; // basicVar = 20; // 会报错,因为 basicVar 不能再次赋值 final StringBuilder refVar = new StringBuilder("Initial"); refVar.append(" Value"); // 可以修改对象内容 // refVar = new StringBuilder("New"); // 会报错,因为 refVar 的地址不能改变 } ``` ### final 关键字的作用 - **修饰类**:防止类被继承,保证类的安全性和完整性,例如 Java 中的 `String` 类就是被 final 修饰的,避免其被恶意继承和修改 [^2]。 - **修饰方法**:防止方法被重写,确保方法的实现逻辑不被改变,提高代码的稳定性。 - **修饰变量**:保证变量的值或引用的稳定性,避免意外修改,提高代码的可读性和可维护性。常量是使用了 `public static final` 修饰的成员变量,可用于做系统的配置信息,方便程序维护,同时也能提高可读性 [^2]。 ### final 关键字的原理 - **常量的执行原理**:在编译阶段会进行“宏替换”,把使用常量的地方全部替换成真实的字面量。好处是让使用常量的程序执行性能与直接使用字面量是一样的 [^2]。 - **final 域重排序规则**: - **final 域为基本类型**:写 final 域重排序规则确保在构造函数内对 final 域的写入,与随后把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量,这两个操作之间不能重排序;读 final 域重排序规则确保初次读一个包含 final 域的对象的引用,与随后初次读这个 final 域,这两个操作之间不能重排序 [^1]。 - **final 域为引用类型**:对 final 修饰的对象的成员域写操作和读操作也有相应的重排序规则,保证 final 引用对象的成员域的可见性 [^1]。
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