Java-final关键字详解

news2025/1/9 6:06:08

Java-final关键字详解

一、引言

二、什么是 final 关键字？

三、final 变量

final 局部变量

final 实例变量

final 静态变量

四、final 方法

五、final 类

六、final 关键字的实际应用

1. 定义常量

2. 防止方法被重写

3. 创建不可变类

4. 优化性能

七、final 的一些常见误区

1. final 变量不能在构造方法中赋值

2. final 类中的所有方法都是 final 的

3. final 变量的引用不能改变

结论

🎈边走、边悟🎈迟早会好

一、引言

final 关键字在 Java 中是一种修饰符，可以用于变量、方法和类。它的主要作用是控制这些元素的可变性和继承行为。本文将详细介绍 final 关键字的各种用法及其实际应用，并澄清一些常见的误区。

二、什么是 `final` 关键字？

final 关键字可以应用于变量、方法和类，以表示这些元素是不可改变的或是最终的。具体来说，final 变量一旦初始化后就不能再修改；final 方法不能被子类重写；final 类不能被继承。

三、`final` 变量

final 变量是指一旦被赋值后就不能再更改其值的变量。根据其作用范围和生命周期，可以分为局部变量、实例变量和静态变量。

`final` 局部变量

final 局部变量是在方法内部定义的，并且一旦赋值后便不能再改变。

public void exampleMethod() {
    final int localVar = 10;
    // localVar = 20; // This would cause a compilation error
}

`final` 实例变量

final 实例变量是在类的实例中定义的，并且必须在对象构造完成前赋值。可以在声明时直接赋值，也可以在构造方法中赋值。

public class ExampleClass {
    final int instanceVar;

    public ExampleClass(int value) {
        instanceVar = value;
    }
}

`final` 静态变量

final 静态变量是类级别的常量，必须在声明时或在静态初始化块中赋值，且一旦赋值后就不能再改变。

public class ExampleClass {
    static final int staticVar = 10;

    static {
        // staticVar = 20; // This would cause a compilation error
    }
}

四、`final` 方法

final 方法是指不能被子类重写的方法。在父类中声明某个方法为 final，可以防止该方法在子类中被修改。

public class ParentClass {
    public final void finalMethod() {
        // Method implementation
    }
}

public class ChildClass extends ParentClass {
    // public void finalMethod() { // This would cause a compilation error
    // }
}

五、`final` 类

final 类是指不能被继承的类。将一个类声明为 final，可以确保该类的实现不会被任何子类修改。

public final class FinalClass {
    // Class implementation
}

// public class SubClass extends FinalClass { // This would cause a compilation error
// }

六、`final` 关键字的实际应用

1. 定义常量

使用 final 关键字定义常量，使得这些值在程序运行期间保持不变。

public class Constants {
    public static final int MAX_VALUE = 100;
}

2. 防止方法被重写

使用 final 关键字防止关键方法被子类重写，从而保证类的行为一致性和安全性。

public class SecurityManager {
    public final void checkPermission() {
        // Security check implementation
    }
}

3. 创建不可变类

通过将类和其所有成员声明为 final，可以创建不可变类。这种类的实例一旦创建，其状态就不能改变。

public final class ImmutableClass {
    private final int value;

    public ImmutableClass(int value) {
        this.value = value;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }
}

4. 优化性能

编译器和虚拟机可以利用 final 关键字对代码进行优化，因为 final 变量的值是确定的，方法和类不会被修改。

七、`final` 的一些常见误区

1. `final` 变量不能在构造方法中赋值

误区：final 变量只能在声明时赋值。事实：final 变量可以在构造方法中赋值，但只能赋值一次。

public class ExampleClass {
    final int instanceVar;

    public ExampleClass(int value) {
        instanceVar = value;
    }
}

2. `final` 类中的所有方法都是 `final` 的

误区：在 final 类中的所有方法都是 final 的。

事实：final 类中的方法默认不是 final 的，但由于类本身不能被继承，所以方法也不会被重写。

3. `final` 变量的引用不能改变

误区：final 变量的引用不能改变。事实：对于对象引用，final 意味着引用本身不能改变，但对象的内容可以改变。

public class ExampleClass {
    final List<String> list = new ArrayList<>();

    public void addElement(String element) {
        list.add(element); // This is allowed
    }
}