谈使用final关键字

使用final关键字修饰类、方法和变量的作用大家都知道。不做过多介绍了,google搜索一下很多的。
在使用final修饰方法的时候,编译器会将被final修饰过的方法插入到调用者代码处,提高运行速度和效率,但被final修饰的方法体不能过大,编译器可能会放弃内联,但究竟多大的方法会放弃,我还没有做测试来计算过。

本文是通过两个疑问来继续阐述的:
[size=large][b]1、使用final修饰方法会提高速度和效率吗;[/b][/size]
见下面的测试代码,我会执行五次:
public class Test
{
public static void getJava()
{
String str1 = "Java ";
String str2 = "final ";
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
str1 += str2;
}
}
public static final void getJava_Final()
{
String str1 = "Java ";
String str2 = "final ";
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
str1 += str2;
}
}
public static void main(String[] args)
{
long start = System.currentTimeMillis();
getJava();
System.out.println("调用不带final修饰的方法执行时间为:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒时间");
start = System.currentTimeMillis();
String str1 = "Java ";
String str2 = "final ";
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
str1 += str2;
}
System.out.println("正常的执行时间为:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒时间");
start = System.currentTimeMillis();
getJava_Final();
System.out.println("调用final修饰的方法执行时间为:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒时间");
}
}

结果为:
[b]第一次:[/b]
调用不带final修饰的方法执行时间为:1732毫秒时间
正常的执行时间为:1498毫秒时间
调用final修饰的方法执行时间为:1593毫秒时间
[b]第二次:[/b]
调用不带final修饰的方法执行时间为:1217毫秒时间
正常的执行时间为:1031毫秒时间
调用final修饰的方法执行时间为:1124毫秒时间
[b]第三次:[/b]
调用不带final修饰的方法执行时间为:1154毫秒时间
正常的执行时间为:1140毫秒时间
调用final修饰的方法执行时间为:1202毫秒时间
[b]第四次:[/b]
调用不带final修饰的方法执行时间为:1139毫秒时间
正常的执行时间为:999毫秒时间
调用final修饰的方法执行时间为:1092毫秒时间
[b]第五次:[/b]
调用不带final修饰的方法执行时间为:1186毫秒时间
正常的执行时间为:1030毫秒时间
调用final修饰的方法执行时间为:1109毫秒时间

由以上运行结果不难看出,执行最快的是“正常的执行”即代码直接编写,而使用final修饰的方法,不像有些书上或者文章上所说的那样,速度与效率与“正常的执行”无异,而是位于第二位,最差的是调用不加final修饰的方法。
[color=red][b]观点:加了比不加好一点。[/b][/color]


[size=large][b]1、使用final修饰变量会让变量的值不能被改变吗;[/b][/size]
见代码:
public class Final
{
public static void main(String[] args)
{
Color.color[3] = "white";
for (String color : Color.color)
System.out.print(color+" ");
}
}

class Color
{
public static final String[] color = { "red", "blue", "yellow", "black" };
}

执行结果:
red blue yellow white
看!,黑色变成了白色。
在使用findbugs插件时,就会提示public static String[] color = { "red", "blue", "yellow", "black" };这行代码不安全,但加上final修饰,这行代码仍然是不安全的,因为final没有做到保证变量的值不会被修改!原因是:final关键字只能保证变量本身不能被赋与新值,而不能保证变量的内部结构不被修改。例如在main方法有如下代码Color.color = new String[]{""};就会报错了。那可能有的同学就会问了,加上final关键字不能保证数组不会被外部修改,那有什么方法能够保证呢?答案就是降低访问级别,把数组设为private。这样的话,就解决了数组在外部被修改的不安全性,但也产生了另一个问题,那就是这个数组要被外部使用的。
解决这个问题见代码:
import java.util.AbstractList;
import java.util.List;

public class Final
{
public static void main(String[] args)
{
for (String color : Color.color)
System.out.print(color + " ");
Color.color.set(3, "white");
}
}

class Color
{
private static String[] _color = { "red", "blue", "yellow", "black" };
public static List<String> color = new AbstractList<String>()
{
@Override
public String get(int index)
{
return _color[index];
}
@Override
public String set(int index, String value)
{
throw new RuntimeException("为了代码安全,不能修改数组");
}
@Override
public int size()
{
return _color.length;
}
};

}这样就OK了,既保证了代码安全,又能让数组中的元素被访问了。
基于数据驱动的 Koopman 算子的递归神经网络模型线性化,用于纳米定位系统的预测控制研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“基于数据驱动的Koopman算子的递归神经网络模型线性化”展开,旨在研究纳米定位系统的预测控制方法。通过结合数据驱动技术与Koopman算子理论,将非线性系统动态近似为高维线性系统,进而利用递归神经网络(RNN)建模并实现系统行为的精确预测。文中详细阐述了模型构建流程、线性化策略及在预测控制中的集成应用,并提供了完整的Matlab代码实现,便于科研人员复现实验、优化算法并拓展至其他精密控制系统。该方法有效提升了纳米级定位系统的控制精度与动态响应性能。; 适合人群:具备自动控制、机器学习或信号处理背景,熟悉Matlab编程,从事精密仪器控制、智能制造或先进控制算法研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①实现非线性动态系统的数据驱动线性化建模;②提升纳米定位平台的轨迹跟踪与预测控制性能;③为高精度控制系统提供可复现的Koopman-RNN融合解决方案; 阅读建议:建议结合Matlab代码逐段理解算法实现细节,重点关注Koopman观测矩阵构造、RNN训练流程与模型预测控制器(MPC)的集成方式,鼓励在实际硬件平台上验证并调整参数以适应具体应用场景。
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