正文

final關(guān)鍵字是一個(gè)常用的關(guān)鍵字，可以修飾變量、方法、類(lèi)，用來(lái)表示它修飾的類(lèi)、方法和變量不可改變，下面就聊一下使用 final 關(guān)鍵字的一些小細(xì)節(jié)。

細(xì)節(jié)一、final 修飾類(lèi)成員變量和實(shí)例成員變量的賦值時(shí)機(jī)

對(duì)于類(lèi)變量：

聲明變量的時(shí)候直接賦初始值
在靜態(tài)代碼塊中給類(lèi)變量賦初始值

如下代碼所示：

public class FinalTest {
    //a變量直接賦值
    private final static  int a = 1;

    private final static  int b;
    //b變量通過(guò)靜態(tài)代碼塊賦值
    static {
        b=2;
    }

}

對(duì)于實(shí)例變量：

在聲明變量的時(shí)候直接賦值
在非靜態(tài)代碼塊中賦值
在構(gòu)造器中賦初始化值

如下代碼所示：

public class FinalTest {
    //c變量在在聲明時(shí)直接賦值
    private final  int c =1;
    private final  int d;
    private final  int e;
    //d變量在非靜態(tài)代碼塊中賦值
    {
        d=2;
    }
    //e變量在構(gòu)造器中賦值
    FinalTest(){
        e=3;
    }
}

細(xì)節(jié)二、當(dāng) final 修飾的成員變量未對(duì)它進(jìn)行初始化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤嗎？

答：會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因?yàn)?JAVA 語(yǔ)法規(guī)定，final 修飾的成員變量必須由程序員顯示的初始化，系統(tǒng)不會(huì)對(duì)變量進(jìn)行隱式的初始化。

如下圖所示，未初始化變量就會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤：

final關(guān)鍵字的這8個(gè)小細(xì)節(jié)，你get到幾個(gè)？

細(xì)節(jié)三、final 修飾基本類(lèi)型變量和引用類(lèi)型變量的區(qū)別

如果 fianl 修飾的是一個(gè)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)，一旦賦值后就不能再次更改。

那么 final 修飾的是引用數(shù)據(jù)類(lèi)型呢？這個(gè)引用的變量能夠改變嗎？

看下面的代碼：

public class FinalTest {
    //在聲明final實(shí)例成員變量時(shí)進(jìn)行賦值
    private final static Student student = new Student(50, "Java");

    public static void main(String[] args) {
        //對(duì)final引用數(shù)據(jù)類(lèi)型student進(jìn)行更改
        student.age = 100;
        System.out.println(student.toString());
    }

    static class Student {
        private int age;
        private String name;

        public Student(int age, String name) {
            this.age = age;
            this.name = name;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Student{" +
                    "age=" + age +
                    ", name='" + name + ''' +
                    '}';
        }
    }
}

//下面是打印結(jié)果
Student{age=100, name='Java'}

從打印結(jié)果可以看到：引用數(shù)據(jù)類(lèi)型變量 student 的 age 屬性修改成 100，是可以修改成功的。

結(jié)論：

當(dāng) final 修飾基本數(shù)據(jù)類(lèi)型變量時(shí)，不能對(duì)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型變量重新賦值，因此基本數(shù)據(jù)類(lèi)型變量不能被改變。
對(duì)于引用類(lèi)型變量而言，它僅僅保存的是一個(gè)引用，final 只保證這個(gè)引用類(lèi)型變量所引用的地址不會(huì)發(fā)生改變，即一直引用這個(gè)對(duì)象，但這個(gè)對(duì)象里面的屬性是可以改變的。

細(xì)節(jié)四、final 修飾局部變量的場(chǎng)景

fianl 局部變量由程序員進(jìn)行顯示的初始化，如果 final 局部變量進(jìn)行初始化之后就不能再次進(jìn)行更改。

如果 final 變量未進(jìn)行初始化，可以進(jìn)行賦值，并且只能進(jìn)行一次賦值，一旦賦值之后再次賦值就會(huì)出錯(cuò)。

下面的代碼演示 final 修飾局部變量的情況：

細(xì)節(jié)五、final 修飾方法會(huì)對(duì)重載有影響嗎？重寫(xiě)呢？

對(duì)于重載：final 修飾方法后是可以重載的

如下代碼：

public class FinalTest {
    public final void test(){

    }
    //重載方法不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題
    public final void test(String test){

    }
}

對(duì)于重寫(xiě)：當(dāng)父類(lèi)的方法被 final 修飾的時(shí)候，子類(lèi)不能重寫(xiě)父類(lèi)的該方法

如上代碼所示，可以看到會(huì)出現(xiàn) cannot override ,overridden method is final 的編譯錯(cuò)誤提示

細(xì)節(jié)六、final 修飾類(lèi)的場(chǎng)景

當(dāng)用final修飾一個(gè)類(lèi)時(shí)，表明這個(gè)類(lèi)不能被繼承。也就是說(shuō)，如果一個(gè)類(lèi)你永遠(yuǎn)不會(huì)讓他被繼承，就可以用 final 進(jìn)行修飾。

final 類(lèi)中的成員變量可以根據(jù)需要設(shè)為 final，但是要注意 final 類(lèi)中的所有成員方法都會(huì)被隱式地指定為 final 方法。

細(xì)節(jié)七、寫(xiě) final 域的重排序規(guī)則，你知道嗎？

這個(gè)規(guī)則是指禁止對(duì) final 域的寫(xiě)重排序到構(gòu)造函數(shù)之外，這個(gè)規(guī)則的實(shí)現(xiàn)主要包含了兩個(gè)方面：

JMM 禁止編譯器把 final 域的寫(xiě)重排序到構(gòu)造函數(shù) 之外
編譯器會(huì)在 final 域?qū)懼螅瑯?gòu)造函數(shù) return 之前，插入一個(gè) StoreStore 屏障。這個(gè)屏障可以禁止處理器把 final 域的寫(xiě)重排序到構(gòu)造函數(shù)之外

給舉個(gè)例子，要不太抽象了，先看一段代碼

public class FinalTest{

    private int a;  //普通域
    private final int b; //final域
    private static FinalTest finalTest;

    public FinalTest() {
        a = 1; // 1. 寫(xiě)普通域
        b = 2; // 2. 寫(xiě)final域
    }

    public static void writer() {
        finalTest = new FinalTest();
    }

    public static void reader() {
        FinalTest demo = finalTest; // 3.讀對(duì)象引用
        int a = demo.a;    //4.讀普通域
        int b = demo.b;    //5.讀final域
    }
}

假設(shè)線程 A 在執(zhí)行 writer()方法，線程 B 執(zhí)行 reader()方法。

由于變量 a 和變量 b 之間沒(méi)有依賴性，所以就有可能會(huì)出現(xiàn)下圖所示的重排序

由于普通變量 a 可能會(huì)被重排序到構(gòu)造函數(shù)之外，所以線程 B 就有可能讀到的是普通變量 a 初始化之前的值（零值），這樣就可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。

而 final 域變量 b，根據(jù)重排序規(guī)則，會(huì)禁止 final 修飾的變量 b 重排序到構(gòu)造函數(shù)之外，從而 b 能夠正確賦值，線程 B 就能夠讀到 final 域變量 b初始化后的值。

結(jié)論：寫(xiě) final 域的重排序規(guī)則可以確保在對(duì)象引用為任意線程可見(jiàn)之前，對(duì)象的 final 域已經(jīng)被正確初始化過(guò)了，而普通域就不具有這個(gè)保障。

細(xì)節(jié)八：讀 final 域的重排序規(guī)則，你知道嗎？

這個(gè)規(guī)則是指在一個(gè)線程中，初次讀對(duì)象引用和初次讀該對(duì)象包含的 final 域，JMM 會(huì)禁止這兩個(gè)操作的重排序。

還是上面那段代碼

public class FinalTest{

    private int a;  //普通域
    private final int b; //final域
    private static FinalTest finalTest;

    public FinalTest() {
        a = 1; // 1. 寫(xiě)普通域
        b = 2; // 2. 寫(xiě)final域
    }

    public static void writer() {
        finalTest = new FinalTest();
    }

    public static void reader() {
        FinalTest demo = finalTest; // 3.讀對(duì)象引用
        int a = demo.a;    //4.讀普通域
        int b = demo.b;    //5.讀final域
    }
}

假設(shè)線程 A 在執(zhí)行 writer()方法，線程 B 執(zhí)行 reader()方法。

線程 B 可能就會(huì)出現(xiàn)下圖所示的重排序

可以看到，由于讀對(duì)象的普通域被重排序到了讀對(duì)象引用的前面，就會(huì)出現(xiàn)線程 B 還未讀到對(duì)象引用就在讀取該對(duì)象的普通域變量，這顯然是錯(cuò)誤的操作。而 final 域的讀操作就“限定”了在讀 final 域變量前已經(jīng)讀到了該對(duì)象的引用，從而就可以避免這種情況。

結(jié)論：讀 final 域的重排序規(guī)則可以確保在讀一個(gè)對(duì)象的 final 域之前，一定會(huì)先讀包含這個(gè) final 域的對(duì)象的引用。