JavaSE面向对象_final关键字

final关键字

final是最终的、最后的意思，在Java中，final作为一个修饰符，可以用来修饰：

1. 类class
2. 方法method
3. 变量variable（包括局部变量、成员变量、静态成员变量）

当final修饰不同的结构时涵义是不同的。

 

final修饰类

final修饰类时，表示最终的类，即表示这个类不能被继承。

语法如下

[访问权限修饰符] final class 类名{
    // 类体
}

final修饰类后，这个类就无法被继承了，但是该类的其他使用（比如创建对象、调用方法等）不会受到影响，还是一个普通的类。

什么情况下需要使用final修饰类

1. 当认为一个类的设计已经足够完善，功能足够强大，不需要再让子类去扩展它了，这时出于安全考虑，可以将一个类设置为final，这样类中成员不会被继承，更不会被修改。
2. 当一个类很重要、很关键，绝不希望被继承、被重写，那么也可以将其设置为final。
3. 实际情况下，比较少见主动将一个类设为final，在考虑将一个类设置为final时要慎重。
4. 常见的final修饰的类，都在JDK源码中。

 

final修饰方法

final修饰方法，表示最终的方法，即表示该方法无法被重写，但是仍然可以被继承。

语法如下

[访问权限修饰符] final 返回值类型 方法名(形参列表){
    // 方法体
}

什么情况下需要使用final修饰方法

1. 方法的设计已经很完善了，不需要子类进行修改，子类只需要继承使用父类的实现即可，就可以用final修饰这个方法。
2. 一个方法一旦修改就容易出现问题，就可以使用final修饰 以保护这个方法不会被修改。
3. 即使父类方法不是很完善，但是出于某些原因希望子类不要改写方法，就可以用final修饰这个方法。
4. final修饰方法多见于JDK源码中。

不能被重写的方法

在《方法重写》中，已经确定不能被重写的方法有三种：

1. 私有方法
2. 构造方法
3. 静态方法

现在添上第四种：

4. final修饰的方法

final可否修饰私有方法、构造方法、静态方法

1. 私有方法

   可以但没必要，私有方法本身就不能被子类重写，加上final没意义，但是语法上可以加。

2. 构造方法

   构造方法不能用final修饰。

3. 静态方法

   可以但没必要，静态方法本身就不能被子类重写，加上final没意义，但是语法上可以加。

 

final修饰变量

final修饰变量，表示最终的变量，即表示常量。

首先明确：

1. 常量的分类

   1. 字面值常量，指的是直接写在代码中的值

   2. 自定义常量，指的就是final修饰的变量

      注：在final修饰静态成员变量表示静态成员常量（一个真正意义上的常量）时，要采取常量命名规范（全部大写，单词间用下划线分隔）。

2. final修饰变量后，仅表示这个变量的取值不再发生变化从而成为一个常量。其他的比如使用方式、生命周期等都不发生变化。

3. final修饰变量时的具体表现

   1. 基本数据类型

      基本数据类型在栈上存储值，所以final修饰基本数据类型表示该基本数据类型变量的取值不再发生变化。

   2. 引用数据类型

      引用数据类型在栈上存储引用，堆上存储对象，final修饰引用数据类型只能修饰引用，不能修饰对象。所以被final修饰的引用，表示引用中存储的地址成为一个常量，这个引用不能再指向新的对象了，但是引用所指向的对象的状态可以改变。

final修饰变量时可修饰如下三种

1. 局部变量
2. 成员变量
3. 静态成员变量

接下来就具体说明final修饰这三种变量时的具体情况。

 

修饰局部变量

final修饰局部变量，表示局部常量，即表示它的取值不能再改变了。

方法中的局部位置：

• 方法体中
• 形参列表中

语法

final 数据类型 变量名 = 值;

解释

1. 在方法体中的局部常量，只能在初始化时赋值，之后就不能再修改了。
2. 在形参列表中的局部常量，不是意味着方法必须传入常量做实参，而是表示该参数一旦传入方法，就成为一个常量，在方法体中禁止修改它。

 

修饰成员变量

final修饰成员变量，表示成员常量。仍属于对象，必须创建对象才能访问。

语法

[访问权限修饰符] final 数据类型 成员常量名;

成员常量的取值

常量的取值一旦确定就不可更改，所以语法上要求final修饰的成员变量的取值不能依赖于默认初始化的默认值，除开默认初始化，成员变量的赋值方式还有显式赋值、构造代码块赋值。构造器赋值三种。

成员常量的取值必须在创建对象的过程中明确，以上的三种赋值方式必须选择一个也只能选择一个。需要注意的是，当选择构造器赋值时，要保证不论使用哪一个构造器，都能够给成员常量赋值。

注意

成员常量是由final修饰的成员变量，依然属于对象，创建不同的对象，成员常量的取值都可能不同，所以成员常量并不是一个真正意义上的常量。

如果需要真正意义上的常量，就需要使用final修饰静态成员变量表示静态成员常量，这是一个真正意义上的常量。

 

修饰静态成员变量

final修饰静态成员变量，表示静态成员常量。由于静态成员变量属于类，在类的全局唯一，所以静态成员常量在类的全局唯一且取值一旦确定就不变，是一个真正意义上的常量（全局常量）。

语法

[访问权限修饰符] final static 数据类型 全局常量名;

注：静态成员常量是一个“全局常量”，建议采用常量的命名规范。

静态成员常量的取值

全局常量的赋值同样不能依赖于默认初始化的默认值，那么赋值方式还有显式赋值和静态代码块赋值两种。

全局常量的取值必须在类加载过程中明确，以上两种赋值方式必须选一个且只能选一个。

注意

1. 全局常量是真正意义上的常量，所以实际中全局常量的访问权限修饰符通常是public（语法上这不是必须的）。
2. final static和static final都可以使用。

访问全局常量触发类加载的一种特殊情况：

访问类的静态成员是一种触发类加载的时机，会触发类加载（类初始化），在类加载过程中静态代码块会被执行。

但是，访问类的全局常量（final修饰的静态成员常量）时，虽然全局常量也是static修饰的，然而在访问类的使用字面值常量赋值的全局常量时，不会触发类初始化，静态代码块不执行。

这是因为：这些字面值常量赋值的全局常量，相当于给字面值起名字，编译器会做特殊处理，将它们直接放入常量池。访问时，不需要进行类加载，因为它们本身和类也没有关系。这是类加载为了提升效率的一种机制。

但全局常量一旦不是用字面值赋值，比如用new对象的方式赋值的引用数据类型全局常量，依然会触发类初始化。