[Java] final的意义

1、如果一个数据既是static又是final，那么它会拥有一块无法改变的存储空间。

2、final data: 当final用于基本数据类型时，final让其值(value)保持不变，但是当用于object reference时，final仅让reference保持不变。也就是说当reference一旦被初始化用于代表某个对象时，便再也不能改变指向另一个对象，但对象本身的内容确实可以改变的。final对array的作用和对reference的作用一样。参考以下例子：

public class Test1{
    private final int li_int=12;
    private final InClass inClass1=new InClass(5);
    private final InClass inClass2=new InClass(8);
    public void modifiedFinal(int a){
    //下面语句出现编译错误，不能修改final基本类型的值
    //li_int = a;
    //下面语句出现编译错误，不能将已经初始化的final变量指向另一个对象
    //inClass1=inClass2;
    //下面语句成功，虽然引用不能改变但final变量引用的对象本身内容是可以改变的
    inClass1.mod(a);
 }
 class InClass{
  int li_a=0;
  public InClass(int a){
   li_a=a;
  }
  public int mod(int b){
   li_a=b;
   return li_a;
  }
 }
 public static void main(String args[]){
  Test1 test1=new Test1();
  test1.modifiedFinal(100);
  System.out.println(test1.inClass1.li_a);
 }
}

3、blank finals：java允许将数据成员声明为final，却不赋初值。但是，blank finals必须在使用之前初始化，且必须在构造函数中初始化。请参考以下例子：

public class Test2{
 //final变量一开始允许不赋值
 private final int li_int;
 public Test2(int a){
  //下面语句编译通过，对定义为空的final变量的赋值必须在构造方法中进行，而且必须要赋值，不赋值也报错
  li_int = a;
 }
 public int mod(int a){
  //下面语句编译出错，对定义为空的final变量的赋值必须在构造方法中进行
  //li_int = a;
  return li_int;
 }
}

4、final arguments: 声明arguments为final，可以保证该argument不能再被指向它处，当argment是基本数据类型时，就意味着值不能改变。参考以下例子：

public class Test3{
 private  int li_int=12;
 private  InClass inClass1=new InClass(5);
 private  InClass inClass2=new InClass(8);
 public void modifiedFinal(final int a,final InClass in){
  //下面语句出现编译错误，不能修改final基本类型的值
  //a = 15;
  //下面语句出现编译错误，不能将已经初始化的final变量指向另一个对象
  //in=inClass2;
  //下面语句成功，虽然引用不能改变但final变量引用的对象本身内容是可以改变的
  in.mod(a);
 }
 class InClass{
  int li_a=0;
  public InClass(int a){
   li_a=a;
  }
  public int mod(int b){
   li_a=b;
   return li_a;
  }
 }
 public static void main(String args[]){
  int a=100;
  //内部类初始化
  Test3 test3=new Test3();
  Test3.InClass in=test3.new InClass(30);
  System.out.println(in.li_a);
  test3.modifiedFinal(a,in);
  System.out.println(in.li_a);
 }
}

5、final methods: 可以锁住该method，不让继承类改变其意义（不允许子类覆写）；允许编译器对此method作为inline method调用。参考以下例子：

public class Test4{
 private final int li_int=0;
 public final int pub_fi_mod(){
  return li_int;
 }
 protected final int pro_fi_mod(){
  return li_int;
 }
 private final int pri_fi_mod(){
  return  li_int;
 }
 private int pri_mod(){
  return li_int;
 }
}

public class Test5 extends Test4{
 private int li_i=100;
 //下面的方法编译出错，不能覆盖final方法，只针对public和protected，子类中方法与父类中private的方法名相同不是覆盖，与父类中同方法名的方法没有任何关系（除了名字相同）。
 /*
 public int pub_fi_mod(){
  return li_i;
 }
 protected int pro_fi_mod(){
  return li_i;
 }*/
 private final int pri_fi_mod(){
  return  li_i;
 }
 private int pri_mod(){
  return li_i;
 }
 public static void main(String args[]){
  System.out.println(new Test5().pri_mod());
 }
}

6、fianl(method) vs private(method): class所有的private methods自然而然都是final，private methods仅仅是隐藏class中的某段程序代码而已，不能被overrid，即使子类中恰好有同名的method，也不会产生什么效果;其中两者的区别是在子类中可以出现与private方法有相同签名的方法，而public或protected的final方法不能被重写，但允许方法名相同但参数列表不同的重构方法出现。借用以上例子，将Test5修改后编译通过：

public class Test5 extends Test4{
 private int li_i=100;
 //下面的方法编译出错，不能覆盖final方法
 /*
 public int pub_fi_mod(){
  return li_i;
 }
 protected int pro_fi_mod(){
  return li_i;
 }
 */
 //但允许参数列表不同的重构方法出现
 public int pub_fi_mod(int a){
  return li_i;
 }
 protected int pro_fi_mod(int a){
  return li_i;
 }
 private final int pri_fi_mod(){
  return  li_i;
 }
 private int pri_mod(){
  return li_i;
 }
 public static void main(String args[]){
  System.out.println(new Test5().pri_mod());
 }
}

7、final classes: 当把一个class声明为final时，也就决定了此class将不能被继承（比如String类，此类为final类，具体可以参见其实现java.lang.String）。final classes的methods可以是final，也可以是非final的；其中的数据成员可以是final的也可以不是，他们将服从final data的原则。参考以下例子：

public final class Test6{
 private final int li_int=0;
 public int li_a=123;
 public final int mod(){
  return li_int;
 }
 public int pri_mod(){
  return li_a;
 }
 public static void main(String args[]){
  System.out.println(new Test6().pri_mod());
 }
}

//Test6是final类，所以Test7不能继承
public class Test7 extends Test6{
 private int li_int=0;
}

 

PS：从以上可以看出，final是将一个对象的地址不变，对基本类型的值保持不变（因为基本类型变量指向的物理地址存放value而对象变量指向的物理地址存放对象内容的地址）。

PS：以前读书时老师说java中final定义常量，只说对了一半，对基本类型是对的，对String也是对的，因为String虽然是对象，但不会出现String变量地址不变而其内容发生改变的情况（String是一个整体不能只改变其中的一个字符），所以也是对的，但对其他的对象只能保持其引用地址不变不能保证其内容不变，所以是错的。

再补充一些内容：

1、对final属性在声明时就赋值，而且赋的值是常量的话，那编译器会将所有用到此属性的地方都替换成常量，这个请参考下面的代码：

package com.xx.dryr.test1;

import java.lang.reflect.Field;

public class Test1Class1{

public final int x = 100;

public int f(Test1Class1 t1c11,Test1Class1 t1c12) throws Exception{

int i = t1c11.x;

System.out.println("i's value is "+i);

changeX(t1c11);

int j = t1c12.x;

System.out.println("j's value is "+j);

return j - i;

}

public static void changeX(Test1Class1 t1c1) throws Exception{

Class clazz = t1c1.getClass();

Field fieldX = clazz.getDeclaredField("x");

fieldX.setAccessible(true);

fieldX.setInt(t1c1, 300);

System.out.println("fieldX's vlaue is "+fieldX.getInt(t1c1));

}

public int test() throws Exception{

return f(this,this);

}

public static void main(String[] args) throws Exception{

Test1Class1 t1c1 = new Test1Class1();

System.out.println(t1c1.test());

}

}

运行结果是：

i's value is 100

fieldX's vlaue is 300

j's value is 100

0

虽然在changeX方法中，已经将x的值修改为300，但因为编译时所有使用到x的地方都使用100替换了，所以在运行时再怎么修改x的值都不会对使用到x的地方产生影响。

2、否则，对不是在编译时确定final属性值的情况下，final属性的值是可以改变的。请参考如下代码，对上面的代码稍微做了修改，让final属性x在构造方法中初始化：

package com.xx.dryr.test1;

import java.lang.reflect.Field;

public class Test1Class1{

public final int x ;

public Test1Class1(){

x = 100;

}

public int f(Test1Class1 t1c11,Test1Class1 t1c12) throws Exception{

int i = t1c11.x;

System.out.println("i's value is "+i);

changeX(t1c11);

int j = t1c12.x;

System.out.println("j's value is "+j);

return j - i;

}

public static void changeX(Test1Class1 t1c1) throws Exception{

Class clazz = t1c1.getClass();

Field fieldX = clazz.getDeclaredField("x");

fieldX.setAccessible(true);

fieldX.setInt(t1c1, 300);

System.out.println("fieldX's vlaue is "+fieldX.getInt(t1c1));

}

public int test() throws Exception{

return f(this,this);

}

public static void main(String[] args) throws Exception{

Test1Class1 t1c1 = new Test1Class1();

System.out.println(t1c1.test());

}

}

运行结果是：

i's value is 100

fieldX's vlaue is 300

j's value is 300

200
从上面的例子中可见，final属性的值还是可以被改变的，但只有在特殊情况下（没有在编译时被替换），使用特殊的方式（像反射这样的方式），final属性的值才可以被改变。所以说一般情况下说final属性的值是不允许被修改的还是可以说的，但必须得知道这些例外情况的。