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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:

  1. 聲明變量的時(shí)候直接賦初始值
  2. 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:

  1. 在聲明變量的時(shí)候直接賦值
  2. 在非靜態(tài)代碼塊中賦值
  3. 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:

  1. 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。
  2. 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:

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)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

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

 

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:

  1. JMM 禁止編譯器把 final 域的寫(xiě)重排序 到 構(gòu)造函數(shù) 之外
  2. 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

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

 

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

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

 

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。

結(jié)束

今天給大家總結(jié)了一下使用 final 關(guān)鍵字容易忽視的一些小細(xì)節(jié),看完希望你能有所收獲。

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標(biāo)簽:關(guān)鍵字 final
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