浅析Java中的final关键字

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本文详细介绍了final关键字在Java中的使用方法，包括修饰类、方法和变量等，并深入探讨了final变量与普通变量的区别，以及final关键字带来的性能优势。

前言

谈到final关键字，想必很多人都不陌生，在使用匿名内部类的时候可能会经常用到final关键字。另外，Java中的String类就是一个final类，那么今天我们就来了解final这个关键字的用法。下面是本文的目录大纲：

一.final关键字的基本用法
二.深入理解final关键字

一.final关键字的基本用法

修饰类

当用final修饰一个类时，表明这个类不能被继承。也就是说，如果一个类你永远不会让他被继承，就可以用final进行修饰。final类中的成员变量可以根据需要设为final，但是要注意final类中的所有成员方法都会被隐式地指定为final方法。

修饰方法

如果只有在想明确禁止该方法在子类中被覆盖的情况下才将方法设置为final的。
注：类的private方法会隐式地被指定为final方法。

修饰变量

修饰变量是final用得最多的地方，也是本文接下来要重点阐述的内容。首先了解一下final变量的基本语法,对于一个final变量，如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。

二.深入理解final关键字

类的final变量和普通变量有什么区别？

当用final作用于类的成员变量时，成员变量（注意是类的成员变量，局部变量只需要保证在使用之前被初始化赋值即可）必须在定义时或者构造器中进行初始化赋值，而且final变量一旦被初始化赋值之后，就不能再被赋值了。

        String a = "hello2";
        final String b = "hello";
        String d = "hello";
        String c = b + 2;
        String e = d + 2;
        String t = "hello" + 2;
        System.out.println((a == c));
        System.out.println((a == e));
        System.out.println((a == t));

大家可以先想一下这道题的输出结果。为什么第一个比较结果为true，而第二个比较结果为fasle。这里面就是final变量和普通变量的区别了，当final变量是基本数据类型以及String类型时，如果在编译期间能知道它的确切值，则编译器会把它当做编译期常量使用。也就是说在用到该final变量的地方，相当于直接访问的这个常量，不需要在运行时确定。这种和C语言中的宏替换有点像。因此在上面的一段代码中，由于变量b被final修饰，因此会被当做编译器常量，所以在使用到b的地方会直接将变量b 替换为它的值。而对于变量d的访问却需要在运行时通过链接来进行。想必其中的区别大家应该明白了，不过要注意，只有在编译期间能确切知道final变量值的情况下，编译器才会进行这样的优化.

final和static

很多时候会容易把static和final关键字混淆，static作用于成员变量用来表示只保存一份副本，而final的作用是用来保证变量不可变。看下面这个例子：

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        MyClass myClass1 = new MyClass();
        MyClass myClass2 = new MyClass();
        System.out.println(myClass1.i);
        System.out.println(myClass1.j);
        System.out.println(myClass2.i);
        System.out.println(myClass2.j);

    }
}

class MyClass {
    public final double i = Math.random();
    public static double j = Math.random();
}

运行这段代码就会发现，每次打印的两个j值都是一样的，而i的值却是不同的。从这里就可以知道final和static变量的区别了。

final关键字的好处

1.final关键字提高了性能。JVM和Java应用都会缓存final变量。
2.final变量可以安全的在多线程环境下进行共享，而不需要额外的同步开销。
3.使用final关键字，JVM会对方法、变量及类进行优化。

关于final的重要知识点

final关键字可以用于成员变量、本地变量、方法以及类。
final成员变量必须在声明的时候初始化或者在构造器中初始化，否则就会报编译错误。你不能够对final变量再次赋值。
本地变量必须在声明时赋值。在匿名类中所有变量都必须是final变量。 final方法不能被重写。 final类不能被继承。
final关键字不同于finally关键字，后者用于异常处理。
final关键字容易与finalize()方法搞混，后者是在Object类中定义的方法，是在垃圾回收之前被JVM调用的方法。
接口中声明的所有变量本身是final的。 final和abstract这两个关键字是反相关的，final类就不可能是abstract的。
final方法在编译阶段绑定，称为静态绑定(static binding)。
没有在声明时初始化final变量的称为空白final变量(blank final variable)，它们必须在构造器中初始化，或者调用this()初始化。不这么做的话，编译器会报错“final变量(变量名)需要进行初始化”。
将类、方法、变量声明为final能够提高性能，这样JVM就有机会进行估计，然后优化。