Java 基础 final vs static

总结

共同点，都可以修饰类，方法，属性。而不同点：

static

• 含义：表示静态或全局，被修饰的属性和方法属于类，可以用类名.静态属性 / 方法名 访问
• static 类：只可能是静态内部类！！！否则编译不通过！！Java规定，顶级类不能声明为static！！！ 参考-> 静态内部类 vs 非静态内部类 
  
• static 方法：只能被static方法覆盖；方法内部的不能使用“外部的non-static变量”，但可以在方法体中，定义non-static局部变量使用。
• static 属性：也就是类的变量，是在类加载时被创建并进行初始化，只会被创建一次。static修饰的变量可以重新赋值。
• static 代码块：可以修饰。修饰的代码块表示静态代码块。当JVM加载类时，就会执行该代码块，只会被执行一次
• 互斥关键字：static方法中不能用this和super关键字

final

• 含义：表示一旦创建不可改变
• final 类：不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的
• final 属性：必须在声明的同时赋值，或在该类的构造方法中赋值，不可以重新赋值。但是，可以调用对象方法修改属性值。对基本类型来说是其值不可变；对引用变量来说其引用不可变，即不能再指向其他的对象。
• final 方法：不能被子类重写；final不能用于修饰构造方法；private类型的方法默认是final类型的

理解final和static修饰成员变量加载过程例子：

import java.util.Random;
 
public class TestStaticFinal {
 
	public static void main(String[] args) {
		StaticFinal sf1 = new StaticFinal();
		StaticFinal sf2 = new StaticFinal();
		
		System.out.println(sf1.fValue == sf2.fValue);//打印false
		System.out.println(sf1.sValue == sf2.sValue);//打印true。因为static字段属于类，和实例对象无关。
	}
}
 
class StaticFinal {
	
	final int fValue = new Random().nextInt();
	static int sValue = new Random().nextInt();
	
}

final数据

ref: https://www.cnblogs.com/fangpengchengbupter/p/7858510.html; https://www.cnblogs.com/xiaoxiaoyihan/p/4974273.html

final关键字表示的不可变的。下面讨论final关键字使用的三种场合：数据、方法以及类。

1、final属性

    程序中经常需要用到一些“常数”。常数主要应用于两个方面：

• 编译期常数，永远不会改变
• 在运行期初始化一个值，不希望它发生改变。

    对于编译期的常数，计算可以在编译期间提前执行，可以将常数值直接用于程序中。Java中，这种常数必须是基本数据类型。前置关键字final声明。定义时必须提供一个值。

class Person {
    final String name;  // name未初始化，编译出错
}

    如果对对象句柄使用final，final会将句柄变成一个常数。进行声明时，必须将句柄初始化到一个具体的对象，而且不能将句柄指向另一个对象。

class Person {
    String name = "张三";
}

public class FinalDemo {

    public static void main(String[] args) {
        final Person p = new Person();
        p = new Person();   // Error:无法为最终变量p分配值
    }
}

然而，对象本身是可以修改的。

class Person {
    String name = "张三";
}

public class FinalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        final Person p = new Person();
        p.name = "萧萧弈寒";
    }
}

一个可能的结果：

name = fd1,i1 = 0, i2 = 6

name = fd2,i1 = 8, i2 = 6

i1，i2是在运行期间随机产生的数据。

2、空白final

    Java1.1允许创建“空白final”,它们属于特殊字段。尽管被声明为final，但是却未得到一个初始值。即便如此，空白final还是必须在使用之前得到初始化。 示例：

class Person {}

public class FinalDemo {
    final int i;
    final Person p;

    FinalDemo() {
        i = 1;
        p = new Person();
    }

    FinalDemo(int x) {
        i = x;
        p = new Person();
    }

    public static void main(String[] args) {
        FinalDemo fd = new FinalDemo();
    }
}

现在强行要求对final进行赋值处理，要么在定义字段时使用一个表达式，要么在每个构造器中

3、用final修饰参数

java中也会将参数列表中的参数以声明的方式指明为final。这意味着你无法改变参数所指向的对象。例如：

package com.bupt.java.test;

class Gizmo{
    public void spin(String temp){
        System.out.println(temp+" Method call Gizmo.spin()");
    }
}
public class FinalArguments {
    void with(final Gizmo g){
        //g = new Gizmo(); //不能对终态局部变量 g 赋值。它必须为空白，并且不使用复合赋值
    }
    
    void without(Gizmo g) {
        g = new Gizmo();
        g.spin("without");
    }
    
//    void f(final int i){
//        i++;
//    }不能对终态局部变量 i 赋值。它必须为空白，并且不使用复合赋值
    
    int g(final int i){
        return i + 1;
    }
    public static void main(String[] args){
        FinalArguments bf = new FinalArguments();
        bf.without(null);
        bf.with(null);
        System.out.println("bf.g(10)="+bf.g(10));
    }
}

运行结果：

without Method call Gizmo.spin()
bf.g(10)=11

final方法

final方法主要有两个方面的作用：一种是防止任何继承类覆盖方法。若希望一个方法的行为在继承期间保持不变，不可被覆盖和改写，就可以采取这种做法。另一种是提高程序执行的效率。将一个方法设成final后，编译器就会忽略为执行方法调用机制而采取的常规代码插入方法(将自变量压入堆栈；跳至方法代码并执行它；跳回来；清除堆栈自变量；最后对返回值进行处理)。它会用方法主体内实际代码的一个副本来替换方法调用。这样可以避免方法调用时的系统开销。若方法体太大，可能效率也得不到提升。

class Human {
    public final void show() {
        //...
    }
}
public class Man extends Human{
    public void show() {}   //Cannot override the final method from Human
}

    类内所有的private方法都自动成为final。由于不能访问一个private方法，所以它绝对不会被覆盖。

final类

如果整个类都是final，就表明这个类不允许被继承。或者出于安全方面的理由，不希望进行子类化。除此之外，或许还考虑执行效率的问题，确保涉及这个类各对象的所有行动都要尽可能地有效。

final class Human {
}

public class Man extends Human{ // The type Man cannot subclass the final class Human
}

注意：数据成员既可以是final，也可以不是。无论类是否被定义成final，应用于final的规则同样适用于数据成员。

将类定义成final后，结果只是禁止被继承。由于禁止了继承，所以一个final类中的所有方法都默认是final。