final关键字到底修饰了什么?

final使得被修饰的变量"不变",但是由于对象型变量的本质是“引用”,使得“不变”也有了两种含义:引用本身的不变,和引用指向的对象不变。

引用本身的不变:
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");
a=b;//编译期错误

引用指向的对象不变:【就目前我所知道的java语言特性来看,java好像没有实现c++中const关键字的功能,虽然在java语言中const也是一个保留字。如果读者想实现const的功能,可以自己实现上面提到的“不可变类型”,来模拟const】
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
a.append(" broken!"); //编译通过

可见,final只对引用的“值”(也即它所指向的那个对象的内存地址)有效,它迫使引用只能指向初始指向的那个对象,改变它的指向会导致编译期错误。至于它所指向的对象的变化,final是不负责的。
Java中的`final`关键字是一个重要的语言特性,它用于限制类、方法和变量的可变性,从而提高代码的安全性和清晰度。以下是关于`final`关键字的作用及其使用场景的详细介绍: ### 修饰类 当一个类被声明为`final`时,意味着这个类不能被其他任何类继承。这通常应用于那些设计上已经完善且不需要进一步扩展的类,比如Java标准库中的`String`类或者各种包装器类如`Integer`。通过这样做可以确保这些类的行为不会因为子类化而改变,同时也增加了程序的安全性。 ```java final class ImmutableClass { // 类内容 } ``` 尝试创建`ImmutableClass`的子类会导致编译错误[^1]。 ### 修饰方法 如果一个方法被标记为`final`,那么这个方法就不能在子类中被重写(override)。这对于保持某些关键业务逻辑不变非常有用,尤其是当父类的方法实现对于整个类层次结构来说都是至关重要的时候。此外,在早期版本的Java中,将方法设为`final`有助于JVM进行性能优化,因为它知道该方法不会被覆盖,因此可以直接内联调用。 ```java class Parent { final void criticalMethod() { System.out.println("关键方法,不可重写"); } } ``` 试图在子类中重写上述`criticalMethod()`会引发编译错误[^2]。 ### 修饰变量 #### 基本数据类型变量 对于基本数据类型的局部变量或成员变量而言,一旦赋值后其值就不能再发生变化;如果是在声明时没有立即初始化,则必须保证在构造函数结束前完成初始化。 ```java public class Example { private final int value; public Example(int value) { this.value = value; // 构造器中初始化 } } ``` #### 对象引用 对于对象引用来说,`final`仅保证引用本身不会指向新的对象实例,但对象内部状态是可以更改的。例如: ```java final List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("hello"); // 正确:可以修改列表内容 // list = new ArrayList<>(); // 错误:不能重新分配新的ArrayList实例 ``` 这种用法常见于需要传递不可变集合给外部但又希望保留对同一集合继续操作的能力的情况下[^5]。 ### 使用场景总结 - **安全敏感领域**:如加密算法相关类或方法往往会被定义成`final`以防止恶意篡改。 - **框架开发**:许多流行的Java框架(如Spring)利用`final`来保护核心组件免受意外修改。 - **常量定义**:结合`static`关键字一起使用时,`final`非常适合用来表示那些在整个应用程序生命周期内都不应该变动的数据。 - **提升效率**:虽然现代JVM能够自动识别哪些方法实际上等同于`final`并据此做出优化,但在适当位置显式添加`final`仍然可以帮助开发者表达意图,并可能间接促进更好的运行时表现。
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