java final 详解

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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1、概念

定义：Java中，final 表示最终，也可以称为完结器，表示对象是最终形态的，不可改变的意思。

用途：final 应用于类、方法和变量时意义是不同的，但本质是一样的，都表示不可改变。

使用注意事项：

1）final 修饰变量，表示变量的值不可改变，此时该变量可被称为常量。

2）final 修饰方法，表示方法不能被子类重写；

重写概念：子类中如果创建了一个与父类中相同名称、相同返回值类型、相同参数列表的方法，只是方法体中的实现不同，以实现不同于父类的功能，这种方式被称为方法重写，又称为方法覆盖。

3）final 用在类的前面表示该类不能有子类，即该类不可以被继承。

2、final修饰

1、final变量

final变量，凡是对成员变量或者(在方法中的或者代码块中的变量称为本地变量)声明为 final 的都叫作 final 变量。final 变量经常和 static 关键字一起使用，作为常量。下面是 final 变量的例子：

public static final String NAME = "张三";
NAME = new String("李四"); //invalid compilation error

final 变量是只读的。

2、final 方法

final 声明方法，这个方法不允许在派生类中进一步被覆写（override）。

Java 中非私有的成员方法默认都是虚方法，而虚方法就可以在派生类中被覆写。

为保证某个类上的某个虚方法不在派生类中被进一步覆写，就需要使用 final 修饰符来声明，让编译器（例如 javac）与 JVM 共同检查并保证这个限制总是成立。

下面是 final 方法的例子：

class User{
    public final String getName(){
        return "user："张三";
    }
}

class Reader extends User{
    @Override
    public final String getName(){
        return "李四"; //compilation error: overridden method is final
    }
}

3、final 类

final 修饰的类叫作 final 类，final类通常是功能完整的，不能被继承，Java 中有许多类是 final 的，比如 String, Interger 以及其他包装类。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    ...
    
}

3、内存模型中的 final

对于 final 变量，编译器和处理器都要遵守两个重排序规则：

1）构造函数中final 变量的赋值，与把此被构造对象的引用赋值给某变量，两操作不可重排序。

2）首次读一个包含 final 变量的对象，与随后首次读这个 final 变量，两个操作不可重排序。

实际上，这两个规则也正是针对 final 变量的写与读。写的重排序规则可以保证，在对象引用对任意线程可见之前，对象的 final 变量已经正确初始化了，而普通变量则不具有这个保障；读的重排序规则可以保证，在读一个对象的 final 变量之前，一定会先读这个对象的引用。如果读取到的引用不为空，根据上面的写规则，说明对象的 final 变量一定以及初始化完毕，从而可以读到正确的变量值。

如果 final 变量的类型是引用型，那么构造函数内，对一个 final 引用的对象的成员域的写入，与随后在构造函数外把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量，这两个操作之间不能重排序。

实际上，这正是为保证 final 变量在对其他线程可见之前，能够正确的初始化完成。