程序员你真的理解final关键字吗？

骑猪看日落 2023-10-01 06:22 50阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*   *  1、修饰类
     *  2、修饰方法
     *  3、修饰变量
     *  4、final变量修饰变量（成员变量、局部变量）
     *   *   *  4、1 final修饰成员变量：
             *  4、2 final修饰局部变量：
     *  5、final变量和普通变量的区别
     *  6、final与static的藕断丝连
     *  7、关于final修饰参数的争议

前言

提到final关键字，想必大家都不陌生，可是程序员你真的理解final吗？就比如网上流传的”**方法中不需要改变作为参数的对象变量时，使用final进行声明，可以防止你无意的修改而影响到调用方法外的变量**“ 针对这句话你怎么看？反正博主不认同，这句话显然太过于决定，至于原因后续文章将讲到…

在使用匿名内部类的时候会经常用到final关键字。而且在Java中String类就是一个final类，从本篇文章开始，咋们一起来揭开final的神秘面纱…

### 1、修饰类 ###

final修饰一个类时，表明这个类不能被继承。

package FinalDemo;
    
    final class Father{
        
    
    }
    class Son extends Father{
           //编译报错，不能继承final修饰的类
    
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 2、修饰方法 ###

final修饰方法，方法不可以重写，但是可以被子类访问 【前提：方法不是 private 类型】。

package FinalDemo;
    
    class Fu{
        
        public final void speak(){
        
            System.out.println("粑粑：不，你不想拉粑粑");
        }
    }
    class  Zi extends Fu{
        
        //直接编译失败，被final修饰的方法不能被重写
    //    public void speak(){
        
    //        System.out.println("熊孩子：粑粑，我想拉粑粑");
    //    }
    }
    
    public class EmbellishMethod {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    
            Zi z =new Zi();
            z.speak();  //访问final修饰的方法
        }
    }
    
    运行结果： 粑粑：不，你不想拉粑粑

### 3、修饰变量 ###

> final用得最多的时候就是修饰变量

如果被final修饰的是**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。

package FinalDemo;
    
    public class EmbellishVariable {
        
        public final int a=1;
    
        public void method(){
        
           // final修饰基本数据类型的变量，其数值一旦在初始化之后便不能更改
            a=2;
           // final修饰引用类型的变量，其初始化之后便不能再让其指向另一个对象
            final String str=new String();
            str=new String();
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
以上是final关键字的基本用法，很多同学都看的没有激情，好的，从下面开始我们慢慢来深入final关键字…

### 4、final变量修饰变量（成员变量、局部变量） ###

> 首先，变量分为成员变量和局部变量

##### 4、1 final修饰成员变量： #####

1、成员变量必须在定义时或者构造器中进行初始化赋值

public class FinalAndVariable {
        
        public int t; //编译成功
        public final int b; //编译失败
        public final int c = 1; //编译成功
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
如果在定义成员变量的时候不初始化行不行呢，答案是可以，对博主没有写错是可以的，前提是在构造方法中将成员变量b进行初始化，代码如下：

public class FinalAndVariable {
        
        public int t;
        public final int b; //编译成功
        public final int c = 1; //编译成功
    
        public FinalAndVariable() {
          //构造方法
           b=2;  //在构造方法中将成员变量b进行初始化
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
2、final变量一旦被初始化赋值之后，就不能再被赋值了。【注意是成员变量】

package FinalDemo;
    //如果被final修饰的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。
    
    public class EmbellishVariable {
        
        public final int a=1;
    
        public void method(){
        
        // final修饰基本数据类型的变量，其数值一旦在初始化之后便不能更改
            a=2; //编译失败
        // final修饰引用类型的变量，其初始化之后便不能再让其指向另一个对象
            final String str=new String();
            str=new String();//编译失败
        }
    }

##### 4、2 final修饰局部变量： #####

1、只需要保证在使用之前被初始化赋值即可

### 5、final变量和普通变量的区别 ###

为了加深各位对final变量和普通变量之间的区别，先来做一道程序：

public class FinalAndVariableDifference {
        
        public static void main(String[] args)  {
        
            String a = "helloWord1";
    
            final String b = "helloWord";
            String F = "helloWord";
    
            String c = b + 1;
            String e = F + 1;
            System.out.println((a == c));
            System.out.println((a == e));
        }
    }

猜想一下上面程序运行的结果…估计很多小白童鞋要GG，运行结果如下：

true
    false

大家可以先想一下这道题的输出结果，Why？显然这里就体现了final变量和普通变量的区别了！

当final变量修饰基本数据类型以及String类型时，编译期间能知道它的确切值时，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。有C语言基础的童鞋应该都知道这种骚操作类似C语言的宏替换。

分析上面代码：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（**这种情况我们成为编译器的优化**）。而对于变量`F`的访问却需要在运行时才能连接确定，所以返回`false`

**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，那是不是只要是被final修饰的变量就会进行优化呢？当然不是！比如下面的这段代码就不会进行优化：

> final可以在编译（类加载）时初始化，也可以在运行时初始化，初始化后不能被改变。下面这个程序便是在运行时初始化的典型事例…

public class FinalAndVariableDifference {
        
        public static void main(String[] args)  {
        
            String a = "helloWord2";
            final String b = getHello();  //尽管是final修饰，但不会进行优化，因为它要运行时初始化才被确定
            String c = b + 2;
            System.out.println((a == c));
        }
    
        public static String getHello() {
        
            return "helloWord";
        }
    }
    
    运行结果：false

> 被final修饰的变量不一定会进行优化，优化的前提是编译时就已经能够确定！

除此之外，还必须要清楚的一点是：**被final修饰的引用变量一旦初始化赋值之后指向的对象不可变但该对象的内容可变**

怎么理解呢？来看一个程序：

class AA{
        
        int i=1;
    }
    public class EmbellishQuote {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            
           final AA a = new AA();  //final修饰引用变量
            
           a=new AA(); //编译失败，说明被final修饰的引用变量一旦初始化赋值之后指向的对象不可变
    
           System.out.println( ++a.i ); //输出值为2，说明内容可变
        }
    }
    
    //运行结果： 2

### 6、final与static的藕断丝连 ###

到这里，是否对final重新认识了？当然final的使用始终离不开static字眼，二者可谓藕断丝连，常常繁见，那么一起来看看下面这个程序吧。

package Demo;
    
    class FinalDemo {
        
        public final double i = Math.random();
        public static double t = Math.random();
    }
    
    public class DemoDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    
            FinalDemo demo1 = new FinalDemo();
            FinalDemo demo2 = new FinalDemo();
            System.out.println("final修饰的  i=" + demo1.i);
            System.out.println("static修饰的 t=" + demo1.t);
            System.out.println("final修饰的  i=" + demo2.i);
            System.out.println("static修饰的 t=" + demo2.t);
    
            System.out.println("t+1= "+ ++demo2.t );
    //      System.out.println( ++demo2.i );//编译失败
          }
    }
    运行结果：
    	final修饰的  i=0.7282093281367935
    	static修饰的 t=0.30720545678577604
    	final修饰的  i=0.8106990945706758
    	static修饰的 t=0.30720545678577604
    	t+1= 1.307205456785776

这是啥咩…不是说好的final修饰基本数据类型的变量时，则其数值一旦在初始化之后便不能更改咩？为啥子这里final修饰的基本类型值反而不一致，static修饰的基本类型却一致？

是的，我是在前面说过这些话，但是你注意到了这句话的核心前提咩：final修饰基本数据类型的变量时，则其数值一旦在**初始化之后**便不能更改。

是的，已经很明显了，上面代码中被final修饰的变量是在**运行时才初始化的**，并没有在编译期就被初始化！由于值为随机数，运行时被初始化是不确定的一个值，也就是个随机数，仅仅当运行之后被初始化之后他的值才会不变！

至于static修饰的变量没有发生变化是因为**static作用于成员变量只是用来表示保存一份副本**，其不会发生变化。怎么理解这个副本呢？其实static修饰的在类加载的时候就加载完成了（初始化），而且只会加载一次也就是说初始化一次，所以不会发生变化！

关于static关键字，详细的讲解可以看这篇深入[理解static关键字][static]

### 7、关于final修饰参数的争议 ###

到这里，我相信各位都对final有一个大概的系统性了解了，那么我们一起来回到关于开篇的问题。

关于不认同网上流传的”**方法中不需要改变作为参数的对象变量时，使用final进行声明，可以防止你无意的修改而影响到调用方法外的变量**“这句话，首先要想理解这句话可以先看下面**final修饰的程序1**代码：

package FinalDemo;
    
    class Parameter{
        
        public void method(final int a){
          //使用final修饰参数
      //      a++;  //编译失败
      //      a=1;  //编译失败
            System.out.println(a);
        }
    }
    public class ParameterAndFinal {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    
            Parameter par=new Parameter();
            int a=2;
           par.method(a);
            int b=4;
           par.method(b);
        }
    }
    运行结果： 
    2
    4

1、至于上面代码中注释的代码编译失败，我相信各位都能知其原因！  
2、运行结果，我们也知道，方法是运行时才初始化的，执行到 `int b=4`时 `par.method(a)`方法以及结束，再到`par.method(b)`的时候，又重新初始化了，所以打印结果如上。  
3、要想理解还得看**没有final修饰的程序2**：

package FinalDemo;
    
    class Parameter{
        
        public void method(int a){
          //不使用final修饰参数
            a++;
            a=6;
            System.out.println(a);
        }
    }
    public class ParameterAndFinal {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    
            Parameter par=new Parameter();
            int a=999;
            par.method(a);
            int b=777;
            par.method(b);
        }
    }
    运行结果： 
            6  
            6

看完之后发现，确实，使用final修饰的程序1中，因为使用了final，所以不会影响到你在外部传递的参数，而不使用final修饰的程序1中，因为没使用final，不管你传递啥，没无效，不得不说确实是验证了网上的那句话…

但是对于下面这个程序来说，就不怎么管用了喔

package FinalDemo;
    
    class BB {
        
    
        public void method(final StringBuffer buffer) {
        
            buffer.append("波波小菜鸡");
        }
    }
    public class ParameterAndFinal {
        
        public static void main(String[] args)  {
        
            BB b = new BB();
            StringBuffer buffer = new StringBuffer("乾坤未定你我皆是");
            b.method(buffer);
            System.out.println(buffer.toString());
        }
    
    }
    
    //运行结果：  乾坤未定你我皆是波波小菜鸡

为啥子我要说不管用了捏？因为你可是试着把final去掉再次运行，你会发现，结果同样都是： 乾坤未定你我皆是波波小菜鸡…

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