final 关键字 和 static 用法<转>

Java final static详解
本文详细解析Java中的final和static关键字,包括final修饰类、方法、变量的特点与应用场景,以及static修饰变量、方法和代码块的作用。

一、final 
根据程序上下文环境,Java关键字final有“这是无法改变的”或者“终态的”含义,它可以修饰非抽象类、非抽象类成员方法和变量。你可能出于两种理解而需要阻止改变:设计或效率。

final类不能被继承,没有子类,final类中的方法默认是final的。 
final方法不能被子类的方法覆盖,但可以被继承。 
final成员变量表示常量,只能被赋值一次,赋值后值不再改变。 
final不能用于修饰构造方法。 
注意:父类的private成员方法是不能被子类方法覆盖的,因此private类型的方法默认是final类型的。 

1、final类 
    final类不能被继承,因此final类的成员方法没有机会被覆盖,默认都是final的。在设计类时候,如果这个类不需要有子类,类的实现
细节不允许改变,并且确信这个类不会载被扩展,那么就设计为final类。 

2、final方法 
如果一个类不允许其子类覆盖某个方法,则可以把这个方法声明为final方法。 
使用final方法的原因有二: 
第一、把方法锁定,防止任何继承类修改它的意义和实现。 
第二、高效。编译器在遇到调用final方法时候会转入内嵌机制,大大提高执行效率。 
例如:

public class Test1 { 

public static void main(String[] args) { 
// TODO 自动生成方法存根 


public void f1() { 
System.out.println("f1"); 

//无法被子类覆盖的方法 
public final void f2() { 
System.out.println("f2"); 


public void f3() { 
System.out.println("f3"); 


private void f4() { 
System.out.println("f4"); 



public class Test2 extends Test1 { 

public void f1(){ 
System.out.println("Test1父类方法f1被覆盖!"); 


public static void main(String[] args) { 
Test2 t=new Test2(); 
t.f1(); 
t.f2(); //调用从父类继承过来的final方法 
t.f3(); //调用从父类继承过来的方法 
//t.f4(); //调用失败,无法从父类继承获得 



3、final变量(常量) 
    用final修饰的成员变量表示常量,值一旦给定就无法改变! 
    final修饰的变量有三种:静态变量、实例变量和局部变量,分别表示三种类型的常量。 
    从下面的例子中可以看出,一旦给final变量初值后,值就不能再改变了。 
    另外,final变量定义的时候,可以先声明,而不给初值,这中变量也称为final空白,无论什么情况,编译器都确保空白final在使用之前必须被初始化。但是,final空白在final关键字final的使用上提供了更大的灵活性,为此,一个类中的final数据成员就可以实现依对象而有所不同,却有保持其恒定不变的特征。

package org.leizhimin; 

public class Test3 { 
private final String S="final实例变量S"; 
private final int A=100; 
public final int B=90; 

public static final int C=80; 
private static final int D=70; 

public final int E; //final空白,必须在初始化对象的时候赋初值 

public Test3(int x){ 
E=x; 


/** 
* @param args 
*/ 
public static void main(String[] args) { 
Test3 t=new Test3(2); 
//t.A=101; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变 
//t.B=91; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变 
//t.C=81; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变 
//t.D=71; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变 

System.out.println(t.A); 
System.out.println(t.B); 
System.out.println(t.C); //不推荐用对象方式访问静态字段 
System.out.println(t.D); //不推荐用对象方式访问静态字段 
System.out.println(Test3.C); 
System.out.println(Test3.D); 
//System.out.println(Test3.E); //出错,因为E为final空白,依据不同对象值有所不同. 
System.out.println(t.E); 

Test3 t1=new Test3(3); 
System.out.println(t1.E); //final空白变量E依据对象的不同而不同 


private void test(){ 
System.out.println(new Test3(1).A); 
System.out.println(Test3.C); 
System.out.println(Test3.D); 


public void test2(){ 
final int a; //final空白,在需要的时候才赋值 
final int b=4; //局部常量--final用于局部变量的情形 
final int c; //final空白,一直没有给赋值. 
a=3; 
//a=4; 出错,已经给赋过值了. 
//b=2; 出错,已经给赋过值了. 

 
4、final参数 
当函数参数为final类型时,你可以读取使用该参数,但是无法改变该参数的值。

public class Test4 { 
public static void main(String[] args) { 
new Test4().f1(2); 


public void f1(final int i){ 
//i++; //i是final类型的,值不允许改变的. 
System.out.print(i); 




二、static 

    static表示“全局”或者“静态”的意思,用来修饰成员变量和成员方法,也可以形成静态static代码块,但是Java语言中没有全局变量的概念。
    被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说,它不依赖类特定的实例,被类的所有实例共享。只要这个类被加载,Java虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。因此,static对象可以在它的任何对象创建之前访问,无需引用任何对象。 

    用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法,当声明它类的对象市,不生成static变量的副本,而是类的所有实例共享同一个static变量。 

    static变量前可以有private修饰,表示这个变量可以在类的静态代码块中,或者类的其他静态成员方法中使用(当然也可以在非静态成员方法中使用--废话),但是不能在其他类中通过类名来直接引用,这一点很重要。实际上你需要搞明白,private是访问权限限定,static表示不要实例化就可以使用,这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。 

    static修饰的成员变量和成员方法习惯上称为静态变量和静态方法,可以直接通过类名来访问,访问语法为: 
类名.静态方法名(参数列表...) 
类名.静态变量名 

用static修饰的代码块表示静态代码块,当Java虚拟机(JVM)加载类时,就会执行该代码块(用处非常大,呵呵)。 

1、static变量 
按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种:一种是被static修饰的变量,叫静态变量或类变量;另一种是没有被static修饰的变量,叫实例变量。两者的区别是: 
对于静态变量在内存中只有一个拷贝(节省内存),JVM只为静态分配一次内存,在加载类的过程中完成静态变量的内存分配,可用类名直接访问(方便),当然也可以通过对象来访问(但是这是不推荐的)。 
对于实例变量,没创建一个实例,就会为实例变量分配一次内存,实例变量可以在内存中有多个拷贝,互不影响(灵活)。 

2、静态方法 
     静态方法可以直接通过类名调用,任何的实例也都可以调用,因此静态方法中不能用this和super关键字,不能直接访问所属类的实例变量和实例方法(就是不带static的成员变量和成员成员方法),只能访问所属类的静态成员变量和成员方法。因为实例成员与特定的对象关联!这个需要去理解,想明白其中的道理,不是记忆!!! 
    因为static方法独立于任何实例,因此static方法必须被实现,而不能是抽象的abstract。 

3、static代码块 
    static代码块也叫静态代码块,是在类中独立于类成员的static语句块,可以有多个,位置可以随便放,它不在任何的方法体内,JVM加载类时会执行这些静态的代码块,如果static代码块有多个,JVM将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们,每个代码块只会被执行一次。例如:

public class Test5 { 
private static int a; 
private int b; 

static{ 
Test5.a=3; 
System.out.println(a); 
Test5 t=new Test5(); 
t.f(); 
t.b=1000; 
System.out.println(t.b); 

static{ 
Test5.a=4; 
System.out.println(a); 

public static void main(String[] args) { 
// TODO 自动生成方法存根 

static{ 
Test5.a=5; 
System.out.println(a); 

public void f(){ 
System.out.println("hhahhahah"); 

 

运行结果: 

hhahhahah 
1000 



    利用静态代码块可以对一些static变量进行赋值,最后再看一眼这些例子,都一个static的main方法,这样JVM在运行main方法的时候可以直接调用而不用创建实例。 

4、static和final一块用表示什么 
static final用来修饰成员变量和成员方法,可简单理解为“全局常量”! 
对于变量,表示一旦给值就不可修改,并且通过类名可以访问。 
对于方法,表示不可覆盖,并且可以通过类名直接访问。


出处:http://www.blogjava.net/hongzionline/archive/2007/09/19/146392.html
<think>我们正在讨论如何在Java中声明一个public staticfinal List<String>类型的常量。由于List是可变对象,即使引用是final的,我们仍然可以修改List的内容(如添加、删除元素)。因此,通常我们希望通过不可修改的视图来暴露这个列表,以避免被修改。常见的做法是:1.声明一个private staticfinal的可变列表(如ArrayList)并初始化。2.然后,提供一个public staticfinal的不可修改的视图(通过Collections.unmodifiableList包装)或者3.使用Java9+的List.of()方法创建不可变列表(推荐,因为这样创建的就是不可变列表)。但是注意:如果使用List.of()(Java9及以上),则可以直接声明为publicstatic final,因为List.of()返回的是不可变列表。在Java8或更早版本中,我们可以使用Collections.unmodifiableList()来包装一个数组或列表。另外,也可以使用静态代码块来初始化,但通常对于列表常量,我们更倾向于直接初始化。两种方式:方式一(Java9+):public staticfinal List<String>CONSTANT_LIST =List.of("A", "B","C");方式二(Java8及以下):publicstatic finalList<String> CONSTANT_LIST;static {List<String>tempList= newArrayList<>();tempList.add("A");tempList.add("B");tempList.add("C");CONSTANT_LIST =Collections.unmodifiableList(tempList);}或者使用Arrays.asList(注意:Arrays.asList返回的列表大小固定,但元素可修改(通过set方法),所以如果希望完全不可修改,还需要包装):public staticfinal List<String>CONSTANT_LIST =Collections.unmodifiableList(Arrays.asList("A","B", "C"));但是注意:Arrays.asList返回的列表不支持添加或删除操作,但是可以修改元素(如果元素本身是可变的)。因此,为了确保完全不可变,使用Collections.unmodifiableList包装是必要的。然而,在Java8中,我们通常这样写:publicstatic finalList<String> CONSTANT_LIST=Collections.unmodifiableList(newArrayList<String>() {{add("A");add("B");add("C");}});或者使用双括号初始化(但这种方式会创建一个匿名内部类,可能不推荐,因为可能造成内存泄漏,或者序列化问题)。更简洁的方式是使用Arrays.asList并包装,但注意Arrays.asList返回的列表是固定大小的,所以即使不包装,也不能添加或删除,但可以修改元素值。如果我们希望列表完全不可变(包括元素值不可修改),那么必须使用不可修改视图。但是,对于字符串列表,由于字符串本身不可变,所以即使使用Arrays.asList而不包装,虽然可以通过set方法修改列表中的元素(即替换字符串),但替换操作会抛出异常(因为Arrays.asList返回的列表大小固定,所以set操作是允许的,但如果我们用Collections.unmodifiableList包装,set操作也会被禁止)。因此,为了确保列表完全不可修改(包括不能修改元素引用),我们使用Collections.unmodifiableList包装。然而,在Java9之后,推荐使用List.of,因为它创建的是完全不可变的列表(不能添加、删除、修改元素)。因此,根据Java版本选择:如果使用Java9+:public staticfinal List<String>MY_CONSTANT_LIST =List.of("value1","value2","value3");如果使用Java8:public staticfinal List<String>MY_CONSTANT_LIST =Collections.unmodifiableList(Arrays.asList("value1","value2","value3"));注意:在Java8中,Arrays.asList返回的列表是可修改元素的(即可以调用set方法替换元素),但如果我们用Collections.unmodifiableList包装后,任何修改操作(包括set)都会抛出UnsupportedOperationException。另外,也可以使用Guava库的ImmutableList(如果项目中使用Guava):publicstatic finalList<String> MY_CONSTANT_LIST= ImmutableList.of("value1", "value2", "value3");但这里我们只讨论纯Java的方式。所以,总结:在Java中声明一个公共静态不可变的字符串列表常量,我们可以使用上述方法。现在,根据用户的问题,他想要声明一个publicstatic finalList<String>类型的常量。我们假设他使用的是较新的Java版本(>=9),所以推荐使用List.of。示例代码:public staticfinal List<String>FRUITS =List.of("Apple", "Banana", "Cherry");这样,FRUITS就是一个不可变的列表,任何试图修改的操作都会抛出UnsupportedOperationException。如果用户使用的是Java8,则:publicstatic finalList<String> FRUITS=Collections.unmodifiableList(Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry"));注意:在Java8中,这样声明的列表不允许添加、删除修改元素(因为Collections.unmodifiableList包装后,所有修改方法都会抛出异常)。另外,我们也可以使用静态初始化块,但直接赋值更简洁。因此,根据用户的Java版本,提供相应的写法。由于用户没有指定版本,我们可以给出两种方式,并说明适用版本。另外,注意:如果列表很大,使用Arrays.asList可能会比直接使用List.of更节省内存(因为List.of在内部有多种实现,对于小列表优化很好,但大列表可能使用数组存储)。但通常我们不需要担心,除非列表非常大。最后,我们强调:尽管引用是final的,但如果不使用不可变列表,列表内容仍然可以被修改。因此,使用不可变列表是必要的。所以,我们给出如下回答:</think>在 Java 中声明 `public static final List<String>` 类型的常量需要特别注意**不可变性**,因为 `final` 只能保证引用不变,而列表内容仍可能被修改。以下是完整实现方法: ### ✅ 推荐方案(Java 9+) ```java // 完全不可变列表(推荐) public static final List<String> CONSTANT_LIST = List.of("Value1", "Value2", "Value3"); ``` - **优点**:使用 `List.of()` 创建的列表完全不可变(禁止增删改操作) - **注意**:Java 9 及以上版本可用 ### ⚠️ 兼容方案(Java 8) ```java // 通过包装实现不可变 public static final List<String> CONSTANT_LIST = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList("Value1", "Value2", "Value3")); ``` - **原理**:`Collections.unmodifiableList` 包装原始列表,所有修改操作会抛出 `UnsupportedOperationException` - **缺陷**:底层数组仍可通过原始引用修改(需确保不暴露原始引用) ### ⚠️ 错误示例(常见陷阱) ```java // ❌ 危险!列表内容可被修改 public static final List<String> UNSAFE_LIST = new ArrayList<>(); static { UNSAFE_LIST.add("A"); UNSAFE_LIST.add("B"); } // 其他代码仍可调用:UNSAFE_LIST.add("C") 成功! ``` ### 关键设计原则 1. **引用不可变**:`final` 确保变量指向唯一对象 2. **内容不可变**:必须使用不可变集合(如 `List.of()`)或包装器 3. **初始化时机**:静态常量应在声明时或静态块中初始化 4. **线程安全**:不可变集合天然线程安全[^1] > **最佳实践**:优先使用 `List.of()`(Java 9+),若需旧版本兼容,必须用 `Collections.unmodifiableList` 并确保不泄露原始列表引用。 --- ### 相关问题 1. 如何在 Java 中创建不可变的 Map/Set 常量? 2. `final` 关键字对集合类型常量的约束有哪些局限性? 3. 为什么 Java 的 `Arrays.asList()` 不能直接作为不可变集合使用? 4. 如何确保常量集合在序列化/反序列化过程中保持不可变性? [^1]: `final` 修饰的变量(成员变量或局部变量)称为最终变量,常与 `static` 结合声明常量。引用自 Java 变量基础规范。 [^2]: 声明(declaration)与定义(definition)的区别:`String s;` 是声明,`String s = "abcd";` 是定义。引用自变量声明规范。 [^3]: 不可变集合在数据查询中的安全应用示例,引用自数据索引操作规范。
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