关于final的一些事情

一时失言乱红尘 2021-10-09 09:16 446阅读 0赞

1.关于final的一些事情

一个Java关键字

1.当其一个类变量没有加该修饰符的时候的一个效果：

private static int i = 847;
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(i);
        i = 888;
        System.out.println(i);
    }

执行结果：

![20201208180258847.png][]

这个结果应该都懂得，这里就不解释了。

当加上一个final之后，是一个什么样的效果呢？

private final static int i = 847;
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(i);
        i = 888;
        System.out.println(i);
    }

显而易见，连编译都无法通过

![20201208180321379.png][]

public static class Father {
        final static int i;
    
        static {
            i = 100;
        }
    }

但是此类方法却不会报错，因为虽然被修饰为了final，但并没有被初始化，那么是可以使用静态方法对其进行初始化操作的。

那么同理可得，构造方法，也是可以存在的。

public static class Father {
        final int i;
    }

但是上图这种方式，会编译异常，因为对于jvm来说，你没有设计出构造方法来对于i进行初始化操作，那么将会抛出异常；

并且，当你设计出的构造方法，没有对类成员变量进行初始化操作的代码块的话，那么同样也会引起编译报错（总而言之，要想使用这个类，在类成员还没进行初始化操作的前提下，都是不允许的，那么类静态成员也是一样的）

public static class Father {
        final int i;
    
        public Father(int i) {
            this.i = i;
        }
    }

那么对于静态成员进行初始操作，会影响类的静态代码块初始化吗？顺序是怎么样呢？咱写个代码分析一下：

第一步，不使用final，也就是不是常量；

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Father.i);
    }
    
    public static class Father {
        static int i;
    
        static {
            System.out.println("我是类静态代码块");
        }
    
        public Father() {
            System.out.println("我是类无参构造代码块");
        }
    }

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjIzNjg4_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

先进行clean，清除所有编译文件，保持首次编译，结果如下：

![20201208180404980.png][]

可以看出，在访问类静态成员变量的时候，类的静态代码块也先进行了初始化操作，并且顺序是在我们访问之前的，所以可以猜出类的加载机制，是先执行类的静态成员变量，对于如果访问类中的静态成员方法也是同理哈，也是先初始化类的静态代码块，再执行类的静态成员方法。

那么重点来了，我们将i置为final，看看常量对类的加载机制有什么影响；

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Father.i);
    }
    
    public static class Father {
        static final int i = 1;
    
        static {
            System.out.println("我是类静态代码块");
        }
    
        public Father() {
            System.out.println("我是类无参构造代码块");
        }
    }

执行结果：

![20201208180413949.png][]

奇了！！进行访问类的静态常量成员的时候，没有加载类的静态方法代码；

那么就可以理解了，对于常量池的访问来说，并不会影响类的加载器，因为在访问i这个指向的内容的时候，并不会执行类加载器的操作。这也是常量池的优势。

那么如果类的静态常量初始化的时候，并不是一个直接的常量值呢，而是new一个对象而进行的初始化呢？，需要执行类加载吗？

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Father.i);
    }
    
    public static class Father {
        static final int i = new Integer(1);
    
        static {
            System.out.println("我是类静态代码块");
        }
    
        public Father() {
            System.out.println("我是类无参构造代码块");
        }
    }

结果：

![20201208180421875.png][]

结果很意外啊，这个时候，虽然加上了final关键字，类加载器又对类进行了加载操作。所以这种问题，可以这么说，当你不去亲身试验一下，你根本不知道类的加载时机。

关于类的加载时机，还有很多隐式的操作，我们都可以去实践一下，比如子类进行构造加载的时候，其实这个时候也是会对父类进行一个类加载的。（这里就不说结果了，不然就偏离我们这个final的主题了）

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Son.i);
    }
    
    public static class Father {
        static final int i = new Integer(1);
    
        static {
            System.out.println("我是父类静态代码块");
        }
    
        public Father() {
            System.out.println("我是父类无参构造代码块");
        }
    }
    
    public static class Son extends Father {
        static final int i = new Integer(1);
    
        void method1() {
        }
    
        static {
            System.out.println("我是子类静态代码块");
        }
    
        public Son() {
            System.out.println("我是子类无参构造代码块");
        }
    
    }

2.那么一个局部变量是什么效果呢？

public static void main(String[] args) {
        final int i = 847;
        System.out.println(i);
        i = 888;
        System.out.println(i);
    }

结果：![20201208180441919.png][]

同样的操作，也就是说，在编译阶段，这样都是不允许的；

3.那么作用在一个方法上是有什么效果呢？

public class Father {
        final int i = 10;
    
        final void method1() {
        }
    }
    
    public class Son extends Father {
        void method1() {
        }
    }

结果：

![2020120818050467.png][]

很明显，编译直接不通过，说明方法被修饰为final，不允许重写

3.那么再引申一下，如果作用在类上是一个什么效果呢？

public final class Father {
    
    }
    
    public class Son extends Father {
    
    }

那么这种操作是不合法的，直接会编译不通过的。就不执行结果了。

那么作用在类上是有什么特殊含义吗？在下面会总结一下；

4.那是不是加上了final就不可以改变这个对象的内容呢？

不一定，贴代码

public static void main(String[] args) {
        final AtomicInteger i = new AtomicInteger(847);
        System.out.println(i);
        i.compareAndSet(847,1111);
        System.out.println(i);
    }

上述打出的结果

![2020120818051385.png][]

很好理解哈，就是，上图可以说，对象i指向了一个new AtomicInteger对象，那么这个AtomicInteger对象又指向了一个 847 内存地址，那么我们可以改变 这个AtomicInteger所指向的变量值，但是不能改变i对象所指向的对象，因为加了final修饰。

5.总结：

当类被一个final关键字所修饰的时候，标识这个类不被继承，那么所带来的作用是什么用意呢？

可以理解为一种规范，当我们对一个类进行final进行修改的时候，那么这个类就不允许被继承，限制了程序上的操作，那么类中的所有成员方法，也会隐式的设置为final，不允许重写，但是成员变量不会，此处需注意；

那么对于一个方法来说，其实加上了private也可以理解为，也是隐式的添加了final关键字，标识该方法不别重写；

那么对于jvm层面有什么积极意义呢？

对于类加载我们知道，在类加载的时候，需要维护类的上下级继承关系，那么对于如果加入了final的话，会有什么影响呢？

对于final修饰的类是不能被继承的，也就是不可派生。在jdk源码中，有很多相关的例子，例如常用的String、System，整个类都是被修饰为final。这里涉及到一个final的内存分配的机制；

方法内嵌：什么是方法内嵌？抽象点理解，就是当我们确定了一个方法永远不会发生改变的时候，那么我们就可以理解为，他会直接把方法的代码贴到方法调用方中，减少内存传递，减少用户线程中的函数调用；因为我们知道该方法是怎么实现的了，并且知道你不会改方法了。这样有什么好处呢？就是当我们进行循环之类的调用，就会不停的内嵌调用一个方法，那么如果这个方法内容比较少，那么这个时候，编译器就会执行自动优化，发现该方法为final标识，那么就会将该方法的代码块直接内嵌到这个循环体中，那么对于编译成字节码的时候，直接编译即可，就减少了方法间的调用情况。

但是可以这么说，对于直观上的执行效率的提升，并不明显。

对于类来说，也是相似的原理，对于类的加载机制，对于jvm来说，他知道该类为一个不可继承的类，那么对于类之间的派生类，父类相互维持关系，相互初始化，那么就没有必要，jvm就知道进行对应的加载优化了。

这也是我对final自我认识，欢迎指正，批评

[20201208180258847.png]: /images/20211009/c057bdafc00c4cb683cf972d06be8416.png
[20201208180321379.png]: /images/20211009/ed5d8acf7a80452a9521cbd88dd82ee1.png
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[20201208180404980.png]: /images/20211009/a26c737248ce43f1aed120ccb4e0efdc.png
[20201208180413949.png]: /images/20211009/ecc72fbe5eb449e1ac55d6f21a83ac06.png
[20201208180421875.png]: /images/20211009/6d3385a63f034830a3a86cdceaa13d79.png
[20201208180441919.png]: /images/20211009/5b83d83540f64e50843bb1e2038a2c1f.png
[2020120818050467.png]: /images/20211009/e6bb9a31086046909dcf360351de35ef.png
[2020120818051385.png]: /images/20211009/680435ef966d493dac01c8c073ea5cb2.png