【Java 基础】-- Java final 关键字详解

public class FinalExample {
    public static void main(String[] args) {
        final int x = 10;
        // x = 20; // 编译错误：无法为 final 变量赋值
        System.out.println(x);
    }
}

上述代码中，x 被 final 修饰，因此它的值在被初始化后不可更改。

2.2 修饰引用类型

class Person {
    String name;
}

public class FinalReferenceExample {
    public static void main(String[] args) {
        final Person p = new Person();
        p.name = "Alice"; // 允许修改对象内部的属性
        // p = new Person(); // 编译错误：final 引用不可更改指向的对象
        System.out.println(p.name);
    }
}

final 修饰引用类型时，引用本身不可变，但对象的内容是可变的。

2.3 `final` 修饰成员变量

final 修饰成员变量时，变量必须在定义时或构造方法中进行初始化，否则会导致编译错误。

class FinalFieldExample {
    final int a; // 必须在构造器中初始化
    
    FinalFieldExample(int value) {
        this.a = value;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        FinalFieldExample obj = new FinalFieldExample(100);
        System.out.println(obj.a);
    }
}

3. `final` 方法

当 final 修饰方法时，该方法不能被子类重写，确保方法的行为在继承体系中保持一致。

class Parent {
    final void show() {
        System.out.println("This is a final method.");
    }
}

class Child extends Parent {
    // 下面的代码会报错
    // void show() { System.out.println("Cannot override final method."); }
}

如果某个方法在设计上不希望被修改或覆盖，可以使用 final 修饰。

4. `final` 类

当 final 修饰一个类时，该类不能被继承，确保类的实现不会被修改。

final class FinalClass {
    void display() {
        System.out.println("This is a final class.");
    }
}

// class SubClass extends FinalClass {} // 编译错误，无法继承 final 类

final 类常用于工具类（如 java.lang.Math）或不希望被继承的类。

5. `final` 关键字的注意事项

final 变量必须在声明时或构造器中初始化。
final 修饰的引用变量，不能修改引用地址，但可以修改对象的内容。
final 方法可以提高程序的安全性，并允许 JVM 进行内联优化，提高性能。
final 类不能被继承，适用于工具类或不可变类。

6. `final` 关键字的应用场景

6.1 常量定义

使用 final 关键字定义常量时，通常与 static 结合使用：

class Constants {
    public static final double PI = 3.14159;
}

这样可以确保 PI 作为全局常量不可更改。

6.2 保护方法不被重写

如果某些方法在子类中不应被修改，可以使用 final 修饰。例如 String 类中的 length() 方法就是 final 的。

6.3 设计不可变类

不可变类（如 String）通常会使用 final 关键字，防止继承和字段修改：

final class ImmutableClass {
    private final int value;
    
    public ImmutableClass(int value) {
        this.value = value;
    }
    
    public int getValue() {
        return value;
    }
}