在java中,final可以用來修飾類、方法和變量。final修飾類,表示該類是無法被任何其他類繼承的,意味著此類在一個(gè)繼承樹中是一個(gè)葉子類,并且此類的設(shè)計(jì)已被認(rèn)為很完美而不需要進(jìn)行修改或擴(kuò)展。final修飾類中的方法,表示該類是無法被任何其他類繼承的,不可以被重寫;也就是把該方法鎖定了,以防止繼承類對(duì)其進(jìn)行更改。final修飾類中的變量,表示該變量一旦被初始化便不可改變。
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本教程操作環(huán)境:windows7系統(tǒng)、java8版、DELL G3電腦。
final關(guān)鍵字是什么?
1、final可以用來修飾的結(jié)構(gòu):類、方法、變量
2、final用來修飾一個(gè)類:此類不能被其它類繼承。
當(dāng)我們需要讓一個(gè)類永遠(yuǎn)不被繼承,此時(shí)就可以用final修飾,但要注意:final類中所有的成員方法都會(huì)隱式的定義為final方法。
比如:String類、System類、StringBuffer類
3、final 用來修飾方法 :表明此方法不可以被重寫
- 作用
(1) 把方法鎖定,以防止繼承類對(duì)其進(jìn)行更改。
(2) 效率,在早期的java版本中,會(huì)將final方法轉(zhuǎn)為內(nèi)嵌調(diào)用。但若方法過于龐大,可能在性能上不會(huì)有多大提升。因此在最近版本中,不需要final方法進(jìn)行這些優(yōu)化了。
final方法意味著“最后的、最終的”含義,即此方法不能被重寫。
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比如:Object類中的getClass( )
4、final 用來修飾變量 ,此時(shí)變量就相當(dāng)于常量
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final用來修飾屬性:可以考慮賦值的位置有:顯式初始化、代碼塊中初始化、構(gòu)造器中初始化
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final修飾局部變量:尤其是使用final修飾形參時(shí),表明此形參是一個(gè)常量。當(dāng)我們調(diào)用此方法時(shí),給常量形參賦一個(gè)實(shí)參,一旦賦值之后,就只能在方法體內(nèi)使用此形參的值,不能重新進(jìn)行賦值。
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如果final修飾一個(gè)引用類型時(shí),則在對(duì)其初始化之后便不能再讓其指向其他對(duì)象了或者說他的地址不能發(fā)生變化了(因?yàn)橐玫闹凳且粋€(gè)地址,final要求值,即地址的值不發(fā)生變化),但該引用所指向的對(duì)象的內(nèi)容是可以發(fā)生變化的。本質(zhì)上是一回事。
5、使用 final 關(guān)鍵字聲明類、變量和方法需要注意以下幾點(diǎn):
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final 用在變量的前面表示變量的值不可以改變,此時(shí)該變量可以被稱為常量。
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final 用在方法的前面表示方法不可以被重寫(子類中如果創(chuàng)建了一個(gè)與父類中相同名稱、相同返回值類型、相同參數(shù)列表的方法,只是方法體中的實(shí)現(xiàn)不同,以實(shí)現(xiàn)不同于父類的功能,這種方式被稱為方法重寫,又稱為方法覆蓋。這里了解即可,教程后面我們會(huì)詳細(xì)講解)。
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final 用在類的前面表示該類不能有子類,即該類不可以被繼承。
final 修飾變量
final 修飾的變量即成為常量,只能賦值一次,但是 final 所修飾局部變量和成員變量有所不同。
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final 修飾的局部變量必須使用之前被賦值一次才能使用。
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final 修飾的成員變量在聲明時(shí)沒有賦值的叫“空白 final 變量”。空白 final 變量必須在構(gòu)造方法或靜態(tài)代碼塊中初始化。
注意:final 修飾的變量不能被賦值這種說法是錯(cuò)誤的,嚴(yán)格的說法是,final 修飾的變量不可被改變,一旦獲得了初始值,該 final 變量的值就不能被重新賦值。
public class FinalDemo { void doSomething() { // 沒有在聲明的同時(shí)賦值 final int e; // 只能賦值一次 e = 100; System.out.print(e); // 聲明的同時(shí)賦值 final int f = 200; } // 實(shí)例常量 final int a = 5; // 直接賦值 final int b; // 空白final變量 // 靜態(tài)常量 final static int c = 12;// 直接賦值 final static int d; // 空白final變量 // 靜態(tài)代碼塊 static { // 初始化靜態(tài)變量 d = 32; } // 構(gòu)造方法 FinalDemo() { // 初始化實(shí)例變量 b = 3; // 第二次賦值,會(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤 // b = 4; } }
上述代碼第 4 行和第 6 行是聲明局部常量,其中第 4 行只是聲明沒有賦值,但必須在使用之前賦值(見代碼第 6 行),其實(shí)局部常量最好在聲明的同時(shí)初始化。代碼第 13、14、16 和 17 行都聲明成員常量。代碼第 13 和 14 行是實(shí)例常量,如果是空白 final 變量(見代碼第 14 行),則需要在構(gòu)造方法中初始化(見代碼第 27 行)。代碼第 16 和 17 行是靜態(tài)常量,如果是空白 final 變量(見代碼第 17 行),則需要在靜態(tài)代碼塊中初始化(見代碼第 21 行)。
另外,無論是那種常量只能賦值一次,見代碼第 29 行為 b 常量賦值,因?yàn)橹?b 已經(jīng)賦值過一次,因此這里會(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤。
final 修飾基本類型變量和引用類型變量的區(qū)別
當(dāng)使用 final 修飾基本類型變量時(shí),不能對(duì)基本類型變量重新賦值,因此基本類型變量不能被改變。 但對(duì)于引用類型變量而言,它保存的僅僅是一個(gè)引用,final 只保證這個(gè)引用類型變量所引用的地址不會(huì)改變,即一直引用同一個(gè)對(duì)象,但這個(gè)對(duì)象完全可以發(fā)生改變。
下面程序示范了 final 修飾數(shù)組和 Person 對(duì)象的情形。
import java.util.Arrays; class Person { private int age; public Person() { } // 有參數(shù)的構(gòu)造器 public Person(int age) { this.age = age; } // 省略age的setter和getter方法 // age 的 setter 和 getter 方法 } public class FinalReferenceTest { public static void main(String[] args) { // final修飾數(shù)組變量,iArr是一個(gè)引用變量 final int[] iArr = { 5, 6, 12, 9 }; System.out.println(Arrays.toString(iArr)); // 對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行排序,合法 Arrays.sort(iArr); System.out.println(Arrays.toString(iArr)); // 對(duì)數(shù)組元素賦值,合法 iArr[2] = -8; System.out.println(Arrays.toString(iArr)); // 下面語(yǔ)句對(duì)iArr重新賦值,非法 // iArr = null; // final修飾Person變量,p是一個(gè)引用變量 final Person p = new Person(45); // 改變Person對(duì)象的age實(shí)例變量,合法 p.setAge(23); System.out.println(p.getAge()); // 下面語(yǔ)句對(duì)P重新賦值,非法 // p = null; } }
從上面程序中可以看出,使用 final 修飾的引用類型變量不能被重新賦值,但可以改變引用類型變量所引用對(duì)象的內(nèi)容。例如上面 iArr 變量所引用的數(shù)組對(duì)象,final 修飾后的 iArr 變量不能被重新賦值,但 iArr 所引用數(shù)組的數(shù)組元素可以被改變。與此類似的是,p 變量也使用了 final 修飾,表明 p 變量不能被重新賦值,但 p 變量所引用 Person 對(duì)象的成員變量的值可以被改變。
注意:在使用 final 聲明變量時(shí),要求全部的字母大寫,如 SEX,這點(diǎn)在開發(fā)中是非常重要的。
如果一個(gè)程序中的變量使用 public static final 聲明,則此變量將稱為全局變量,如下面的代碼:
public static final String SEX= "女";
final修飾方法
final 修飾的方法不可被重寫,如果出于某些原因,不希望子類重寫父類的某個(gè)方法,則可以使用 final 修飾該方法。
Java 提供的 Object 類里就有一個(gè) final 方法 getClass(),因?yàn)?Java 不希望任何類重寫這個(gè)方法,所以使用 final 把這個(gè)方法密封起來。但對(duì)于該類提供的 toString() 和 equals() 方法,都允許子類重寫,因此沒有使用 final 修飾它們。
下面程序試圖重寫 final 方法,將會(huì)引發(fā)編譯錯(cuò)誤。
public class FinalMethodTest { public final void test() { } } class Sub extends FinalMethodTest { // 下面方法定義將出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤,不能重寫final方法 public void test() { } }
上面程序中父類是 FinalMethodTest,該類里定義的 test() 方法是一個(gè) final 方法,如果其子類試圖重寫該方法,將會(huì)引發(fā)編譯錯(cuò)誤。
對(duì)于一個(gè) private 方法,因?yàn)樗鼉H在當(dāng)前類中可見,其子類無法訪問該方法,所以子類無法重寫該方法——如果子類中定義一個(gè)與父類 private 方法有相同方法名、相同形參列表、相同返回值類型的方法,也不是方法重寫,只是重新定義了一個(gè)新方法。因此,即使使用 final 修飾一個(gè) private 訪問權(quán)限的方法,依然可以在其子類中定義與該方法具有相同方法名、相同形參列表、相同返回值類型的方法。
下面程序示范了如何在子類中“重寫”父類的 private final 方法。
public class PrivateFinalMethodTest { private final void test() { } } class Sub extends PrivateFinalMethodTest { // 下面的方法定義不會(huì)出現(xiàn)問題 public void test() { } }
上面程序沒有任何問題,雖然子類和父類同樣包含了同名的 void test() 方法,但子類并不是重寫父類的方法,因此即使父類的 void test() 方法使用了 final 修飾,子類中依然可以定義 void test() 方法。
final 修飾的方法僅僅是不能被重寫,并不是不能被重載,因此下面程序完全沒有問題。
public class FinalOverload { // final 修飾的方法只是不能被重寫,完全可以被重載 public final void test(){} public final void test(String arg){} }
final修飾類
final 修飾的類不能被繼承。當(dāng)子類繼承父類時(shí),將可以訪問到父類內(nèi)部數(shù)據(jù),并可通過重寫父類方法來改變父類方法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),這可能導(dǎo)致一些不安全的因素。為了保證某個(gè)類不可被繼承,則可以使用 final 修飾這個(gè)類。
下面代碼示范了 final 修飾的類不可被繼承。
final class SuperClass { } class SubClass extends SuperClass { //編譯錯(cuò)誤 }
因?yàn)?SuperClass 類是一個(gè) final 類,而 SubClass 試圖繼承 SuperClass 類,這將會(huì)引起編譯錯(cuò)誤。
final 修飾符使用總結(jié)
1. final 修飾類中的變量
表示該變量一旦被初始化便不可改變,這里不可改變的意思對(duì)基本類型變量來說是其值不可變,而對(duì)對(duì)象引用類型變量來說其引用不可再變。其初始化可以在兩個(gè)地方:一是其定義處,也就是說在 final 變量定義時(shí)直接給其賦值;二是在構(gòu)造方法中。這兩個(gè)地方只能選其一,要么在定義時(shí)給值,要么在構(gòu)造方法中給值,不能同時(shí)既在定義時(shí)賦值,又在構(gòu)造方法中賦予另外的值。
2. final 修飾類中的方法
說明這種方法提供的功能已經(jīng)滿足當(dāng)前要求,不需要進(jìn)行擴(kuò)展,并且也不允許任何從此類繼承的類來重寫這種方法,但是繼承仍然可以繼承這個(gè)方法,也就是說可以直接使用。在聲明類中,一個(gè) final 方法只被實(shí)現(xiàn)一次。
3. final 修飾類
表示該類是無法被任何其他類繼承的,意味著此類在一個(gè)繼承樹中是一個(gè)葉子類,并且此類的設(shè)計(jì)已被認(rèn)為很完美而不需要進(jìn)行修改或擴(kuò)展。
對(duì)于 final 類中的成員,可以定義其為 final,也可以不是 final。而對(duì)于方法,由于所屬類為 final 的關(guān)系,自然也就成了 final 型。也可以明確地給 final 類中的方法加上一個(gè) final,這顯然沒有意義。
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