java编程思想-关于final

本文详细解析Java中final关键字的应用场景与限制,包括基本类型final、引用类型final、blankfinal、final方法与final类的理解及使用注意事项,强调合理使用final以促进代码的复用性和安全性。

1. final data

在compile-time就已经确定了值并且不能在run-time被改变

1.1 基本类型final

final data需要在定义的时候就赋值, 并且如果在类中试图修改final,编译器会报错
private final int a = 0;
一般final与static一起使用  => 该字段在内存中只有唯一的空间,并且其中的值不能修改
可以用于设计一些package范围内的常量使用
(ps: 避免在程序代码中直接出现基本类型的数值,可以用这种final static的方法作为类的field提供给函数引用)
像这样的写法应该避免:
if ( "spring".equals(getSeason()) ){
    //...
}
应该用类似这样的写法:
private  static final String SPRING = "spring";
// ...
if (SPRING.equals(getSeason()) ){
    // ...
}

1.2 引用类型final

这个是容易混淆的地方,举个例子
我们随便建一个类
public class MyDemo {

    private int id = 100;
	
    public MyDemo() {
    }
	
    public int changeId(){
        this.id = 200;
        return this.id;
    }
}	
然后在main里面建立一个final引用并企图修改m1
public static void main(String[] args){
    final MyDemo m1 = new MyDemo();
    MyDemo m2 = new MyDemo();
    m1 = m2; // error!
}
这里编译器会直接提示错误,不能将final变量重新赋值,这与我们之前正常的理解一致

然后我们调用MyDemo中的方法修改id
int id = m1.changeId();
System.out.println(id); // 200
我们发现id被修改了!

因此,对于引用类型或者说非primitive类型的final data来说,其实应该理解为:
final变量的指向不能改变,即引用不能改变,不能让它重新指向另一个对象,但是对象本身的值确实可以改变的(这里需要有一点java内存模型的知识)。
so 想通过final是无法达到控制对象不能改变的目的的!
事实上在java中除了enum,也没有能够直接使得对象不可更改的方法,只能通过将其中的每一个member设置为final来达到目的。

1.3 blank final

当然,final并不一定要在definition的时候就赋值,这种就是blank final
但是,至少它必须在构造函数中赋值,否则编译器会报错╮(╯▽╰)╭
private final String name;
public MyDemo() {
    name = "ParanoidQian";
}

1.4 final arguments

在函数中不能改变参数的值,或者参数的指向
e.g.
public void f(final int i){
    i++; // error!
}

2. final method

两个理由会使用到final method:

1. prevent method from being inherited and changing its meaning. 也就是不允许这个方法被继承类重写
2. allow compiler to turn the method into inline method. 就是为了效率,便于编译器在编译时将方法变为内联方法,现在基本不需要,交给jvm去做吧

关于第一点需要注意的是:
类中的private方法默认是不被子类继承的,但是!……如果你在子类中有一个函数签名一致的方法,编译器不会报错,为什么呢?编译器会认为这不是继承而来的,而是子类自己的方法,与父类的方法完全没有关系
重写(overriding)只对作为父类接口(interface)的部分才有意义,即你必须能够在子类中向上转换对象并能够调用同样的父类方法,这样才能称之为overriding

3. final class

you  define  a class final  to state that you don't want to inherit from this class or allow anyone to do so.
即final class不可以被继承,那么默认的类内部所以的methods都是final的,不可以被继承(当然,private天然不可被继承)
例如下面的做法会被编译器直接报错;
final class Dinasour{ ... }
// error!
class Further extends Dinasour{ ... }

4. 总结

It can seem to be sensible to make a method final while you're desiging a class. You might feel that no one could possibly want to override your methods. Sometimes this is true.
But be careful with your assumptions. In general, it's difficult to anticipate how a class can be resued, especially a general-purpose class. If you define a method as final, you might prevent the possibly of reusing your class through inheritance in some other programmer's project simply because you couldn't imagine it being used that way.
总而言之,轻易少用final,为良好的继承和软件重用留条出路!

### Java中的组合、聚合和关联关系 #### 组合(Composition) 组合是一种特殊类型的关联,其中整体与部分之间的生命周期紧密相连。当整体被销毁时,其所有的组成部分也会随之消失。这表明,在组合中,部分对象不能独立于整体对象而存在。 ```java class Engine { // engine details... } class Car { private final Engine engine; public Car() { this.engine = new Engine(); // 创建Car的同时创建Engine } } ``` 上述代码展示了`Car`类和`Engine`类间的组合关系[^1]。每当创建一个新的`Car`实例时,都会自动初始化一个对应的`Engine`实例;如果`Car`对象不再使用,则该特定的`Engine`也将无法访问并最终由垃圾回收器处理。 #### 聚合(Aggregation) 相比之下,聚合描述了一种较弱的整体-部分关系,允许部件可以在不同时间属于不同的整体或根本不隶属于任何整体。这意味着即使整体不存在了,组成它的各个部分仍然能够继续存活下去。 ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; class Department { String name; public void setName(String n){ this.name=n; } @Override public String toString(){ return "Department Name:"+name; } } class University { List<Department> departments = new ArrayList<>(); public void addDepartment(Department d) { departments.add(d); } } ``` 这里定义了一个大学(`University`)拥有多个院系(`Departments`)的例子[^4]。值得注意的是,即便某个具体的`University`实体消失了,那些曾经归属于它的`Department`们依然可能存在,并可能转移到其他院校之下。 #### 关联(Association) 关联是最基本的对象间连接形式之一,它可以简单到只是两个类之间相互持有对方的一个引用而已。这种联系既可以是单向也可以是双向的,具体取决于业务逻辑需求以及设计者的选择。 ```java class Teacher { Student student; // 构造函数或其他方法设置student属性... public void setStudent(Student s){ this.student=s; } } class Student { Teacher teacher; // 构造函数或其他方法设置teacher属性... public void setTeacher(Teacher t){ this.teacher=t; } } ``` 在这个例子中,教师(`Teacher`)和学生(`Student`)之间存在着一种典型的关联关系[^2]。两者互为对方提供服务——即教书育人过程中的指导作用。同时注意到,这段代码还暗示着二者之间的关系可能是双向可逆的,尽管实际应用里也完全可以是一方指向另一方的单向链接。
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