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Java之final关键字解析

Java之final关键字解析

final关键字可以修饰不同的内容，这些内容仅包括一个变量，一个方法或者一个类，以下是final修饰这些内容的作用：

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  • final变量：表示该变量为常量，即只能初始化一次
  • final方法：表示该方法不能被重写
  • final类：表示该类不可以被继承

final变量

当一个变量被final关键字修饰时，意味着它的值不可以被修改了，也就是说，这个变量表示一个常量。这也意味着final变量必须被初始化。如果一个final变量表示的是一个对象的引用，那么该变量就不能重新表示另一个对象的引用了，但是这个final变量指向的对象的内部状态是可以改变的，例如，我们可以向一个final array或者final collection中增加或者删除元素。另外，使用大写字母和下划线表示一个final变量是个好习惯。

Examples

// a final variable
final int THRESHOLD = 5;
// a blank final variable
final int THRESHOLD;
// a final static variable PI
static final double PI = 3.141592653589793;
// a  blank final static  variable
static final double PI;

初始化一个final变量

我们必须初始化一个final变量，否则编译器将会抛出错误。一个final变量只能被初始化一次，可以通过初始化器或者初始化语句对其进行初始化。有三种方法可以初始化一个final变量：

  1. 在声明final变量时就对齐初始化，这是最常用的初始化方式。当一个final变量在声明的时候没有被初始化，这个变量就被成为blank final变量，那么下面的两种方法就是初始化一个blank final变量
  2. blank final变量可以由instance-initializer代码块或者构造函数进行初始化。如果有多个构造函数，那么这个blank final变量必须在每一个构造函数中都要进行初始化，否则编译时报错。
  3. 一个blank final static变量可以在内部static代码块中初始化

Examples

//初始化final变量的方法
class Test {
    //直接初始化
    final int THRESHOLD = 5;
    //blank final变量
    final int CAPACITY;
    final int MAXMUM;
    //blanck static final变量
    static final int MINIMUM;
    //使用初始化器
    {
        CAPATICY = 25;
    }
    //使用static代码块
    static {
        MAXMUM = 125;
    }
    //使用构造函数
    public Test() {
        MINIMUM = -1;
    }
}

什么时候需要使用final变量

一个普通变量和一个final变量之间唯一的区别就是一旦给final变量赋值，则该变量的值将不可以再被改变。因此，final变量只能用于我们希望在整个程序执行过程中保持不变的值。

final变量的值是对象的引用

当一个final变量是一个对象的引用，我们把这个变量称为引用final变量(reference final variable)，例如一个StringBuffer的final变量可以是final StringBuffer sb，我们知道一个final变量是不可以再重新赋值的，但是这个final变量指向的对象的内部状态是可以改变的，这种final属性可以称为非传递性。

Examples

class Test
{ 
    public static void main(String[] args) 
    { 
        // a final reference variable sb 
        final StringBuilder sb = new StringBuilder("Test"); 
        System.out.println(sb);     
        // changing internal state of object 
        // reference by final reference variable sb 
        sb.append("ForTest"); 
        System.out.println(sb); 
    }    
}
//输出为：
//Test
//TestForTest

Note

a. final变量不能重新赋值，否则出现编译错误

b. 局部final变量必须在其创建后就对其进行赋值

c. 对比C++的const变量，const变量在声明的时候就需要赋初值，而final变量可以先声明再赋值，但只能赋值一次

d. foreach循环中，final修饰变量是合法的，栗子如下

// Java program to demonstrate final 
// with for-each statement 
class Test 
{ 
    public static void main(String[] args) 
    { 
        int arr[] = {1, 2, 3}; 
        // final with for-each statement 
        // legal statement 
        for (final int i : arr) 
            System.out.print(i + " "); 
    }    
} 
//输出:1 2 3

这里可以这样使用的原因是每次迭代时相当于重新对i进行了声明

final类

final类无法被继承，有两种使用情况：

  1. 定义一个final类来阻止其他类继承，因为final类是无法被扩展的，比如所有的封装类Integer,Float等都是final类
  2. 另一种final类是创建一个不可变类，像预定义的String类，如果不使用final关键字我们是无法创建一个不可变类的

final方法

一个被final修饰的方法是无法被重载的，对于一个含有final方法的父类，在其派生类中该方法必须和父类中的方法保持相同的实现

Example

class A 
{
    final void m1() 
    {
        System.out.println("This is a final method.");
    }
}

class B extends A 
{
    void m1()
    { 
        // COMPILE-ERROR! Can't override.
        System.out.println("Illegal");
    }
}

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