Java_final关键字,不可变类,缓存不可变类实例(缓存池技术)

本文详细介绍了Java中final关键字的应用,包括final变量、final方法、final类以及不可变类的概念和使用方法。通过实例解析,展示了final关键字在成员变量、局部变量、基本类型变量和引用类型变量上的区别,并探讨了final方法的不可重写特性,以及final类的不可继承性。同时,文章还阐述了如何利用final关键字创建不可变类,并提供了缓存不可变类实例的策略。

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1. final变量:final修饰的变量一旦获得了初始值之后就不可被改变。final可以修饰成员变量,局部变量,形参。

1.1 final成员变量:final修饰的类属性(static)可以在静态初始化块或声明时指定初始值;final修饰的实例属性可以在非静态初始化块,构造器或声明时指定初始值。

class TestFinal {
	final int a = 1;	//声明时指定初始值
	final int b;
	final int c;
	static final String NAME_1 = "MengLei";	//声明时指定初始值
	static final String NAME_2;
	
	{
		b = 2;	//使用非静态初始化块为实例属性b指定初始值
	}
	TestFinal() {
		c = 3;	//使用构造器为实例属性c指定初始值
	}
	static {
		NAME_2 = "MengChen";	//使用静态初始化块为类属性指定初始值
	}
}

1.2 final修饰局部变量:如果final休斯的局部变量在声明时没有指定初始值,则可以在后面代码中指定,但只能一次。

public class Temp {
	public static void main(String[] args) {
		final int a = 1;	//声明时指定初始值
		final int b;
		b = 2;	//后来指定初始值
		b = 3;	//报错:不能重复指定		
	}
	public void test(final int a) {
		a = 3;	//报错:不能对final形参赋值
	}
}

1.3 final修饰基本类型变量和引用类型变量的区别:当final修饰基本类型变量时,不能对基本类型变量重新赋值,因此变量值不能被改变;但对于引用变量而言,它保存的仅仅是一个引用,final只保证这个引用不能指向别的地址空间,但是被引用的对象的内容是可以改变的。


2. final方法:final修饰的方法不能被重写。但是可以重载。


3. final类:final修饰的类不可以有子类。


4. 不可变类:创建类的实例后,实例的属性是不可改变的。java提供的包装类和String类都是不可变类。

Double d = new Double(1.1);
String s = new String("ML");

上面这两个类通过传入的参数实例化各自的对象,但是他们的属性是不可改变的。

如果需要创建自定义的不可变类,需要:

a. 使用private和final修饰成员属性。

b. 提供带参数的构造器,并通过传入的参数初始化成员属性。

c. 仅为类属性提供getter方法,不要提供setter方法。

d. 最好重写Object类的hashCode和equals方法。equals方法根据关键属性作为判断相等的标准,此外还需要保证两个用equals方法判断相等的对象的hashCode也相等。


5. 缓存不可变类实例:不可变类的实例不可改变,可以很方便的被多个对象共享。如果程序经常需要使用相同的不可变类实例,则应该考虑缓存这种不可变类的实例。毕竟多次重复创建相同对象没有太大意义,而且加大了系统开销。

public class Temp {
	public static void main(String[] args) {
		CacheImmutale ci1 = CacheImmutale.valueOf("MengLei");
		CacheImmutale ci2 = CacheImmutale.valueOf("MengLei");
		System.out.println(ci1==ci2);	//输出:true,说明两者是同个对象
	}
}

class CacheImmutale {
	private final String name;
	private static CacheImmutale [] cache = new CacheImmutale [10];	  //缓存池,保存10个实例
	private static int pos = 0;	  //记录最新创建的缓存实例在缓存数组中的位置
	
	public CacheImmutale(String name) {	
		this.name = name;	//name通过构造器指定初始值
	}
	public String getName() {
		return this.name;
	}
	public static CacheImmutale valueOf(String value) {
		for (int i=0;i<pos;i++) {	//遍历缓存对象
			if (cache[i] != null && cache[i].getName().equals(value)) {	//如果发现相同的对象,则返回
				return cache[i];
			}
		}
		if (pos == 10) {
			pos = 0;
			cache[pos++] = new CacheImmutale(value);	//如果没有在缓存池中发现相同的对象,但缓存池满了,则建立新对象,添加到缓存池的第一个对象(先进先出),并返回该对象
			return cache[pos-1];
		}
		else {
			cache[pos++] = new CacheImmutale(value);	//如果没有在缓存池中发现相同的对象,而且缓存池也没有满,则建立新对象,添加进缓存池,并返回该对象
			return cache[pos-1];
		}
	}
	public boolean equals(Object obj) {	  //重写equals方法,name属性相等即为相等
		if (obj instanceof CacheImmutale) {
			CacheImmutale ci = (CacheImmutale)obj;
			if (ci.getName().equals(this.getName()))
				return true;
			else
				return false;
		}
		else
			return false;
	}
	public int hashCode() {	  //重写hashCode方法
		return this.getName().hashCode();
	}
}
java提供的Integer类就采用了这种处理策略,如果用new构造器来创建Integer对象,则每次返回全新的Integer对象;如果用valueOf方法创建Integer对象,则会缓存该方法的创建。

 

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