Java之final关键字

1.final关键字

final关键字通常指的是“这是无法改变的的”。不想做出改变处于两种理由：设计或者效率。

final关键字通常有三种分类：

1. 数据
2. 方法
3. 类

2.各种情况的介绍

2.1final数据

许多编程语言都有某种方法，来想编译器告知一块数据是恒定不变。有时数据的恒定不变是有很用的。比如:

1. 一个永不改变的编译时常量
2. 一个在运行时被初始化的值

对于编译期常量这种情况，编译器可以将该常量值代入任何可能用到它的计算式中，也就是十，可以在编译时执行计算式，这旧情了一些运行时的负担。在Java中，这类常量必须是基本数据类型(int,boolean,float,double等)。在对这个常量进行定义的时候，必须对其进行赋值。对于对象引用，一旦被初始化后，无法在将引用重指向，但是可以更改这个对象的成员值。

另外：一个既是static又是final 的字段只占据一段不能改变的存储空间，它必须在定义的时候进行赋值，否则编译器将不予通过。那么仅仅是final关键字修饰的字段需不要需要在定义的时候进行赋值呢？之后会给出答案。

现在来看编译期常量和非编译期常量,如：

public class Test {
    //编译期常量
    final int i = 1;
    final static int J = 1;
    final int[] a = {1,2,3,4};
    //非编译期常量
    Random r = new Random();
    final int k = r.nextInt();
    
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

k的值由随机数对象决定，所以不是所有的final修饰的字段都是编译期常量，只是k的值在被初始化后无法被更改。下面再来看一个有趣的代码:

package learn;

import java.util.Random;
public class Test {
    static Random r = new Random();
    final int k = r.nextInt(10);
    static final int k2 = r.static nextInt(10); 
    public static void main(String[] args) {
        Test t1 = new Test();
        System.out.println("k="+t1.k+" k2="+t1.k2);
        Test t2 = new Test();
        System.out.println("k="+t2.k+" k2="+t2.k2);
    }
}

输出如下:

k=2 k2=7
k=8 k2=7

我们可以发现对于不同的对象k的值是不同的，但是k2的值却是相同的，这是为什么呢？因为static关键字所修饰的字段并不属于一个对象，而是属于这个类的。也可简单的理解为static final所修饰的字段仅占据内存的一个一份空间，一旦被初始化之后便不会被更改。

2.2 final参数

Java允许在参数列表中以声明的方式将参数指明为final，这意味这你无法在方法中更改参数引用所指向的对象。这个特性主要用来向匿名内部类传递数据。

2.3 final和private

类中所有private方法都隐式地指定为final的，由于无法取用private方法，所以也就不能覆盖它。可以对private方法增添final关键字，但这样做并没有什么好处。

下面的代码也很有趣，说明了private是隐式的final：

package learn;

public class Base {

    private void test() {
        
    }
    
}


public class Son extends Base{

    public void test() {
        
    }
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
        Base father = son;
        //father.test();
    }
}

Base和Son都有方法test(),但是这并不是一种覆盖，因为private所修饰的方法是隐式的final，也就是无法被继承，所以更不用说是覆盖了，在Son中的test()方法不过是属于Son的新成员罢了，Son进行向上转型得到father，但是father.test()是不可执行的，因为Base中的test方法是private的，无法被访问到。

2.4 final类

当某个类的整体定义为final时，就表明了你不能打算继承该类，而且也不允许别人这么做。即这个类是不能有子类的。

注意：final类中的所有方法都隐式为final，因为无法覆盖他们，所以在final类中给任何方法添加final关键字是没有任何意义的。

2.5 blank final

Java允许生成空白final，也就是说被声明为final但又没有给出定值的字段,但是必须在该字段被使用之前被赋值，这给予我们两种选择：

1. 在定义处进行赋值（这不叫空白final)
2. 在构造器中进行赋值，保证了该值在被使用前赋值。

这增强了final的灵活性。

看下面代码:

public class Test {
    final int i1 = 1;
    final int i2;//空白final
    public Test() {
        i2 = 1;
    }
    public Test(int x) {
        this.i2 = x;
    }
}

可以看到i2的赋值更为灵活。但是请注意，如果字段由static和final修饰，仅能在定义处赋值，因为该字段不属于对象，属于这个类。