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- 2023.09.06 -

Java中的final关键字是一个非常重要的关键字，它可以用于修饰变量、方法、类等。使用final关键字可以使代码更加严谨和可靠，但也可能会使代码变得不够灵活和易于扩展。

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。在Java中，final关键字有很多常见的用法，本文将介绍其中的五种用法。

一、final关键字的概念

final在Java语言中是一个关键字，翻译为最后的，最终的，凡是被final关键字修饰过的内容都是最终的内容，是不可改变的。

final关键字可以用来修饰局部变量，成员变量，方法和类。当一个类被声明为final时，它意味着该类不能被继承。当一个方法被声明为final时，它意味着该方法不能被重写。当一个变量被声明为final时，它意味着该变量的值不能被修改。

具体来说：

• final关键字修饰方法时，表示该方法不能被重写。如果在子类中尝试重写该方法，编译器会报错。

• final关键字修饰变量时，表示该变量的值不能被改变。

• final关键字修饰类时，表示该类不能被继承或重写。这种用法较为少见，通常只用于标记枚举类型和类的内部类。

二、final关键字的用法

在Java中final关键字的用法有很多，在这里我们介绍5种常用的基本用法，掌握了这些你对final关键字的理解和使用基本上就没有问题了。

下面来详细介绍这五种用法及使用场景：

1、final饰修类

如果声明一个类为final类，那么这个类就是最终类，不能被继承，final类可以看做太监类，不能有任何子类，并且如果该类设置为final类，则该类中所有方法都被默认设置为final方法，但是final类中的成员变量可以是非final形式。

publicfinalclassParentClass{
publicvoidhappy(){
System.out.println("高兴");
}
}

当写一个类去继承它的时候

publicclassChildClassextendsParentClass{

}

就会报错。

注意：一个类如果是final的，那么其中所有的成员方法都无法进行覆盖重写。final类中的成员变量可以根据需要设为final，但是final类中的所有成员方法都会被隐式地指定为final方法。在使用final修饰类的时候，一定要谨慎选择，除非这个类以后不会用来继承或者出于安全考虑，尽量不要将类设计为final类。

2、final修饰方法

当final用来修饰一个方法的时候，这个方法就是最终方法，那么很明显就是说不能被覆盖重写。

publicclassParentClass{

publicvoidhappy(){
System.out.println("高兴");
}

//用final关键字修饰的方法
protectedfinalvoidplay(){
System.out.println("开心的玩耍");
}

}

我们在继承类中去看下play()方法是不可以被override的，也就是是报错，说明final修饰的方法，是一个最终方法，不能被子类去覆盖重写。

使用final方法的原因有两个。第一个原因是把方法锁定，以防任何继承类修改它的含义；第二个原因是效率。在早期的Java实现版本中，会将final方法转为内嵌调用。但是如果方法过于庞大，可能看不到内嵌调用带来的任何性能提升。在最近的Java版本中，不需要使用final方法进行这些优化了。

因此，如果只有在想明确禁止该方法在子类中被覆盖的情况下才将方法设置为final的。即父类的final方法是不能被子类所覆盖的，也就是说子类是不能够存在和父类一模一样的方法的。

final修饰的方法表示此方法已经是“最后的、最终的”含义，亦即此方法不能被重写（可以重载多个final修饰的方法）。

此处需要注意的一点是：因为重写的前提是子类可以从父类中继承此方法，如果父类中final修饰的方法同时访问控制权限为private，将会导致子类中不能直接继承到此方法，因此，此时可以在子类中定义相同的方法名和参数，此时不再产生重写与final的矛盾，而是在子类中重新定义了新的方法。（注：类的private方法会隐式地被指定为final方法）

3、final修饰变量

final关键字可用于变量声明，一旦该变量被设定，就不可以再改变该变量的值。通常由final定义的变量称为常量，常量名一般推荐使用大写字母表示，如果变量名有多个部分使用下划线"_"分隔。

final定义变量的格式：

finaldoublePI=3.14;

当在程序中使用到PI这个变量的时候，他的值就是3.14，如果在程序中再次对定义为final的变量赋值，编译器将不会接收。

final关键字定义的变量必须在声明的时候对其进行赋值操作。final除了可以修饰基本数据类型的常量，还可以修饰对象引用。

• 对于基本数据类型：final修饰的不可变指的是数值不可变。
• 对于引用数据类型：final修饰的不可变指的是保存的地址值不可变。

当final关键字修饰对象引用的时候，他只能恒定指向一个对象，无法将其改变指向另一个对象，一个既是static又是final的字段只占据一段不能改变的存储空间。

final修饰成员变量时：

• 由于成员变量是有默认值的，因此final修饰时必须手动赋值，以保证不会再提供默认值。
• 对于final的成员变量，要么使用直接赋值，在声明的时候直接赋值，要么使用构造方法进行赋值，二者选其一。
• 对这个final成员变量，必须保证类中所有重载的构造方法，最终都会对final的成员变量进行赋值。

classAnimal{
privatefinalintcount=0;
publicAnimal(){
count=1;//报错
finalObjectobject=newObject();
object=newObject();//报错
}
}

4、 final修饰参数

在实际应用中，我们除了可以用final修饰成员变量、成员方法、类，还可以修饰参数、若某个参数被final修饰了，则代表了该参数是不可改变的。如果在方法中我们修改了该参数，则编译器会提示你：

Thefinallocalvariableicannotbeassigned.Itmustbeblankandnotusingacompoundassignment。

看下面的例子：

publicclassTestFinal{
publicstaticvoidmain(String[]args){
TestFinaltestFinal=newTestFinal();
inti=0;
testFinal.changeValue(i);
System.out.println(i);
}

publicvoidchangeValue(finalinti){
//final参数不可改变
i++;//报错,因为参数i已经被final修饰了
System.out.println(i);
}
}

上面这段代码changeValue方法中的参数i用final修饰之后，就不能在方法中更改变量i的值了。

需要注意的是：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。

5、空白final

空白final指的是被声明为final但又未给定初始值的域，无论什么情况，编译器都确保空白final在使用前必须被初始化。比如下面这段代码：

publicclassFinalTest{

privateinti;
privatefinalintj;

publicFinalTest(inti,intj){
this.i=i;
this.j=j;
}
}

必须在域的定义处或者每个构造器中用表达式对final进行赋值，这正是final域在使用前总是被初始化的原因所在。

三、深入理解final关键字

我们已经了解了final关键字的概念和常见用法，下面再深入讲一讲类的final变量和普通变量的区别以及被final修饰的引用变量指向的对象内容是否可变，弄懂这两个问题可以帮助我们更加清晰地掌握final关键字。

类的final变量和普通变量的区别

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：

publicclassTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Stringa="helloworld";
finalStringb="hello";
Stringc="hello";
Stringx=b+"world";
Stringy=c+"world";
System.out.println(a==x);
System.out.println(a==y);
}
}

输出结果：true;false

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：

publicclassTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Stringa="helloworld";
finalStringb=getHello();
Stringx=b+"world";
System.out.println(a==x);
}
publicstaticStringgetHello(){
return"hello";
}
}

这段代码的输出结果为false。这里要注意一点就是：不要以为某些数据是final就可以在编译期知道其值，通过变量b我们就知道了，在这里是使用getHello()方法对其进行初始化，要在运行期才能知道其值。

被final修饰的引用变量指向的对象内容可变

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：

publicclassTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
finalObjectobject=newObject();
System.out.println(++object.i);
}
}
classObject{
publicinti=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。

总之，final是Java中非常重要的一个关键字，掌握final关键字可以帮助我们编写更加健壮、可靠、高效和易于维护的代码，从而提高我们的编程能力和水平。

我们下期再见！

END

文案编辑|云端学长

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