java final关键字用法技巧汇总解析

　　谈到final关键字，想必很多人都不陌生，在使用匿名内部类的时候可能会经常用到final关键字。另外，Java中的String类就是一个final类，那么今天我们就来了解final这个关键字的用法。

　　一、深入理解final关键字

　　在了解了final关键字的基本用法之后，这一节我们来看一下final关键字容易混淆的地方。

　　1.类的final变量和普通变量有什么区别？

　　当用final作用于类的成员变量时，成员变量（注意是类的成员变量，局部变量只需要保证在使用之前被初始化赋值即可）必须在定义时或者构造器中进行初始化赋值，而且final变量一旦被初始化赋值之后，就不能再被赋值了。

　　那么final变量和普通变量到底有何区别呢？下面请看一个例子：

　　11public class Test {

　　public staTIc void main（String［］ args） {

　　String a = “hello2”;

　　final String b = “hello”;

　　String d = “hello”;

　　String c = b + 2;

　　String e = d + 2;

　　System.out.println（（a == c））;

　　System.out.println（（a == e））;

　　}

　　}

　　View Code

　　大家可以先想一下这道题的输出结果。为什么第一个比较结果为true，而第二个比较结果为fasle。这里面就是final变量和普通变量的区别了，当final变量是基本数据类型以及String类型时，如果在编译期间能知道它的确切值，则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。这种和C语言中的宏替换有点像。因此在上面的一段代码中，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。而对于变量d的访问却需要在运行时通过链接来进行。想必其中的区别大家应该明白了，不过要注意，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，比如下面的这段代码就不会进行优化：

　　13public class Test {

　　public staTIc void main（String［］ args） {

　　String a = “hello2”;

　　final String b = getHello（）;

　　String c = b + 2;

　　System.out.println（（a == c））;

　　}

　　public staTIc String getHello（） {

　　return “hello”;

　　}

　　}

　　这段代码的输出结果为false。

　　2.被final修饰的引用变量指向的对象内容可变吗？

　　在上面提到被final修饰的引用变量一旦初始化赋值之后就不能再指向其他的对象，那么该引用变量指向的对象的内容可变吗？看下面这个例子：

　　public class Test {

　　public staTIc void main（String［］ args） {

　　final MyClass myClass = new MyClass（）;

　　System.out.println（++myClass.i）;

　　}

　　}

　　class MyClass {

　　public int i = 0;

　　}

　　这段代码可以顺利编译通过并且有输出结果，输出结果为1。这说明引用变量被final修饰之后，虽然不能再指向其他对象，但是它指向的对象的内容是可变的。

　　3.final和static

　　很多时候会容易把static和final关键字混淆，static作用于成员变量用来表示只保存一份副本，而final的作用是用来保证变量不可变。看下面这个例子：

　　16public class Test {

　　public static void main（String［］ args） {

　　MyClass myClass1 = new MyClass（）;

　　MyClass myClass2 = new MyClass（）;

　　System.out.println（myClass1.i）;

　　System.out.println（myClass1.j）;

　　System.out.println（myClass2.i）;

　　System.out.println（myClass2.j）;

　　}

　　}

　　class MyClass {

　　public final double i = Math.random（）;

　　public static double j = Math.random（）;

　　}

　　运行这段代码就会发现，每次打印的两个j值都是一样的，而i的值却是不同的。从这里就可以知道final和static变量的区别了。

　　4.匿名内部类中使用的外部局部变量为什么只能是final变量？

　　这个问题请参见上一篇博文中《Java内部类详解》中的解释，在此处不再赘述。

　　5.关于final参数的问题

　　关于网上流传的”当你在方法中不需要改变作为参数的对象变量时，明确使用final进行声明，会防止你无意的修改而影响到调用方法外的变量“这句话，我个人理解这样说是不恰当的。

　　因为无论参数是基本数据类型的变量还是引用类型的变量，使用final声明都不会达到上面所说的效果。

　　看这个例子就清楚了：

　　

　　上面这段代码好像让人觉得用final修饰之后，就不能在方法中更改变量i的值了。殊不知，方法changeValue和main方法中的变量i根本就不是一个变量，因为java参数传递采用的是值传递，对于基本类型的变量，相当于直接将变量进行了拷贝。所以即使没有final修饰的情况下，在方法内部改变了变量i的值也不会影响方法外的i。

　　再看下面这段代码：

　　public class Test {

　　public static void main（String［］ args） {

　　MyClass myClass = new MyClass（）;

　　StringBuffer buffer = new StringBuffer（“hello”）;

　　myClass.changeValue（buffer）;

　　System.out.println（buffer.toString（））;

　　}

　　}

　　class MyClass {

　　void changeValue（final StringBuffer buffer） {

　　buffer.append（“world”）;

　　}

　　}

　　运行这段代码就会发现输出结果为 helloworld。很显然，用final进行修饰并没有阻止在changeValue中改变buffer指向的对象的内容。有人说假如把final去掉了，万一在changeValue中让buffer指向了其他对象怎么办。有这种想法的朋友可以自己动手写代码试一下这样的结果是什么，如果把final去掉了，然后在changeValue中让buffer指向了其他对象，也不会影响到main方法中的buffer，原因在于java采用的是值传递，对于引用变量，传递的是引用的值，也就是说让实参和形参同时指向了同一个对象，因此让形参重新指向另一个对象对实参并没有任何影响。

　　二、final关键字的几种用法

　　1.修饰数据

　　在编写程序时，我们经常需要说明一个数据是不可变的，我们成为常量。在java中，用final关键字修饰的变量，只能进行一次赋值 *** 作，并且在生存期内不可以改变它的值。更重要的是，final会告诉编译器，这个数据是不会修改的，那么编译器就可能会在编译时期就对该数据进行替换甚至执行计算，这样可以对我们的程序起到一点优化。不过在针对基本类型和引用类型时，final关键字的效果存在细微差别。我们来看下面的例子：

　　1 class Value {

　　2 int v;

　　3 public Value（int v） {

　　4 this.v = v;

　　5 }

　　6 }

　　7

　　8 public class FinalTest {

　　9

　　10 final int f1 = 1;

　　11 final int f2;

　　12 public FinalTest（） {

　　13 f2 = 2;

　　14 }

　　15

　　16 public static void main（String［］ args） {

　　17 final int value1 = 1;

　　18 // value1 = 4;

　　19 final double value2;

　　20 value2 = 2.0;

　　21 final Value value3 = new Value（1）;

　　22 value3.v = 4;

　　23 }

　　24 }

　　上面的例子中，我们先来看一下main方法中的几个final修饰的数据，在给value1赋初始值之后，我们无法再对value1的值进行修改，final关键字起到了常量的作用。从value2我们可以看到，final修饰的变量可以不在声明时赋值，即可以先声明，后赋值。value3时一个引用变量，这里我们可以看到final修饰引用变量时，只是限定了引用变量的引用不可改变，即不能将value3再次引用另一个Value对象，但是引用的对象的值是可以改变的，从内存模型中我们看的更加清晰：

　　

　　上图中，final修饰的值用粗线条的边框表示它的值是不可改变的，我们知道引用变量的值实际上是它所引用的对象的地址，也就是说该地址的值是不可改变的，从而说明了为什么引用变量不可以改变引用对象。而实际引用的对象实际上是不受final关键字的影响的，所以它的值是可以改变的。

　　另一方面，我们看到了用final修饰成员变量时的细微差别，因为final修饰的数据的值是不可改变的，所以我们必须确保在使用前就已经对成员变量赋值了。因此对于final修饰的成员变量，我们有且只有两个地方可以给它赋值，一个是声明该成员时赋值，另一个是在构造方法中赋值，在这两个地方我们必须给它们赋初始值。

　　最后我们需要注意的一点是，同时使用static和final修饰的成员在内存中只占据一段不能改变的存储空间。

　　2.修饰方法参数

　　前面我们可以看到，如果变量是我们自己创建的，那么使用final修饰表示我们只会给它赋值一次且不会改变变量的值。那么如果变量是作为参数传入的，我们怎么保证它的值不会改变呢？这就用到了final的第二种用法，即在我们编写方法时，可以在参数前面添加final关键字，它表示在整个方法中，我们不会（实际上是不能）改变参数的值：

　　public class FinalTest {

　　/* 。。。 */

　　public void finalFunc（final int i， final Value value） {

　　// i = 5; 不能改变i的值

　　// v = new Value（）; 不能改变v的值

　　value.v = 5; // 可以改变引用对象的值

　　}

　　}

　　3.修饰方法

　　第三种方式，即用final关键字修饰方法，它表示该方法不能被覆盖。这种使用方式主要是从设计的角度考虑，即明确告诉其他可能会继承该类的程序员，不希望他们去覆盖这个方法。这种方式我们很容易理解，然而，关于private和final关键字还有一点联系，这就是类中所有的private方法都隐式地指定为是final的，由于无法在类外使用private方法，所以也就无法覆盖它。

　　4.修饰类

　　了解了final关键字的其他用法，我们很容易可以想到使用final关键字修饰类的作用，那就是用final修饰的类是无法被继承的。

　　上面我们讲解了final的四种用法，然而，对于第三种和第四种用法，我们却甚少使用。这不是没有道理的，从final的设计来讲，这两种用法甚至可以说是鸡肋，因为对于开发人员来讲，如果我们写的类被继承的越多，就说明我们写的类越有价值，越成功。即使是从设计的角度来讲，也没有必要将一个类设计为不可继承的。Java标准库就是一个很好的反例，特别是Java 1.0/1.1中Vector类被如此广泛的运用，如果所有的方法均未被指定为final的话，它可能会更加有用。如此有用的类，我们很容易想到去继承和重写他们，然而，由于final的作用，导致我们对Vector类的扩展受到了一些阻碍，导致了Vector并没有完全发挥它应有的全部价值。