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java final关键字的作用是什么

在java中，final可以用来修饰类、方法和变量。final修饰类，表示该类是无法被任何其他类继承的，意味着此类在一个继承树中是一个叶子类，并且此类的设计已被认为很完美而不需要进行修改或扩展。final修饰类中的方法，表示该类是无法被任何其他类继承的，不可以被重写；也就是把该方法锁定了，以防止继承类对其进行更改。final修饰类中的变量，表示该变量一旦被初始化便不可改变。

java final关键字的作用是什么

本教程操作环境：windows7系统、java8版、DELL G3电脑。

final关键字是什么？

1、final可以用来修饰的结构：类、方法、变量

2、final用来修饰一个类：此类不能被其它类继承。

当我们需要让一个类永远不被继承，此时就可以用final修饰，但要注意：final类中所有的成员方法都会隐式的定义为final方法。

比如：String类、System类、StringBuffer类

3、final 用来修饰方法 ：表明此方法不可以被重写

  • 作用

    (1) 把方法锁定，以防止继承类对其进行更改。

    (2) 效率，在早期的java版本中，会将final方法转为内嵌调用。但若方法过于庞大，可能在性能上不会有多大提升。因此在最近版本中，不需要final方法进行这些优化了。

    final方法意味着“最后的、最终的”含义，即此方法不能被重写。

  • 比如：Object类中的getClass( )

4、final 用来修饰变量 ，此时变量就相当于常量

  • final用来修饰属性：可以考虑赋值的位置有：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化

  • final修饰局部变量：尤其是使用final修饰形参时，表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时，给常量形参赋一个实参，一旦赋值之后，就只能在方法体内使用此形参的值，不能重新进行赋值。

  • 如果final修饰一个引用类型时，则在对其初始化之后便不能再让其指向其他对象了或者说他的地址不能发生变化了（因为引用的值是一个地址，final要求值，即地址的值不发生变化），但该引用所指向的对象的内容是可以发生变化的。本质上是一回事。

5、使用 final 关键字声明类、变量和方法需要注意以下几点：

  • final 用在变量的前面表示变量的值不可以改变，此时该变量可以被称为常量。

  • final 用在方法的前面表示方法不可以被重写（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。这里了解即可，教程后面我们会详细讲解）。

  • 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。

final 修饰变量

final 修饰的变量即成为常量，只能赋值一次，但是 final 所修饰局部变量和成员变量有所不同。

  • final 修饰的局部变量必须使用之前被赋值一次才能使用。

  • final 修饰的成员变量在声明时没有赋值的叫“空白 final 变量”。空白 final 变量必须在构造方法或静态代码块中初始化。

注意：final 修饰的变量不能被赋值这种说法是错误的，严格的说法是，final 修饰的变量不可被改变，一旦获得了初始值，该 final 变量的值就不能被重新赋值。

public class FinalDemo {
    void doSomething() {
        // 没有在声明的同时赋值
        final int e;
        // 只能赋值一次
        e = 100;
        System.out.print(e);
        // 声明的同时赋值
        final int f = 200;
    }
    // 实例常量
    final int a = 5; // 直接赋值
    final int b; // 空白final变量
    // 静态常量
    final static int c = 12;// 直接赋值
    final static int d; // 空白final变量
    // 静态代码块
    static {
        // 初始化静态变量
        d = 32;
    }
    // 构造方法
    FinalDemo() {
        // 初始化实例变量
        b = 3;
        // 第二次赋值，会发生编译错误
        // b = 4;
    }
}

上述代码第 4 行和第 6 行是声明局部常量，其中第 4 行只是声明没有赋值，但必须在使用之前赋值（见代码第 6 行），其实局部常量最好在声明的同时初始化。代码第 13、14、16 和 17 行都声明成员常量。代码第 13 和 14 行是实例常量，如果是空白 final 变量（见代码第 14 行），则需要在构造方法中初始化（见代码第 27 行）。代码第 16 和 17 行是静态常量，如果是空白 final 变量（见代码第 17 行），则需要在静态代码块中初始化（见代码第 21 行）。

另外，无论是那种常量只能赋值一次，见代码第 29 行为 b 常量赋值，因为之前 b 已经赋值过一次，因此这里会发生编译错误。

final 修饰基本类型变量和引用类型变量的区别

当使用 final 修饰基本类型变量时，不能对基本类型变量重新赋值，因此基本类型变量不能被改变。 但对于引用类型变量而言，它保存的仅仅是一个引用，final 只保证这个引用类型变量所引用的地址不会改变，即一直引用同一个对象，但这个对象完全可以发生改变。

下面程序示范了 final 修饰数组和 Person 对象的情形。

import java.util.Arrays;
class Person {
    private int age;
    public Person() {
    }
    // 有参数的构造器
    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修饰数组变量，iArr是一个引用变量
        final int[] iArr = { 5, 6, 12, 9 };
        System.out.println(Arrays.toString(iArr));
        // 对数组元素进行排序，合法
        Arrays.sort(iArr);
        System.out.println(Arrays.toString(iArr));
        // 对数组元素赋值，合法
        iArr[2] = -8;
        System.out.println(Arrays.toString(iArr));
        // 下面语句对iArr重新赋值,非法
        // iArr = null;
        // final修饰Person变量，p是一个引用变量
        final Person p = new Person(45);
        // 改变Person对象的age实例变量，合法
        p.setAge(23);
        System.out.println(p.getAge());
        // 下面语句对P重新赋值，非法
        // p = null;
    }
}

从上面程序中可以看出，使用 final 修饰的引用类型变量不能被重新赋值，但可以改变引用类型变量所引用对象的内容。例如上面 iArr 变量所引用的数组对象，final 修饰后的 iArr 变量不能被重新赋值，但 iArr 所引用数组的数组元素可以被改变。与此类似的是，p 变量也使用了 final 修饰，表明 p 变量不能被重新赋值，但 p 变量所引用 Person 对象的成员变量的值可以被改变。

注意：在使用 final 声明变量时，要求全部的字母大写，如 SEX，这点在开发中是非常重要的。

如果一个程序中的变量使用 public static final 声明，则此变量将称为全局变量，如下面的代码：

public static final String SEX= "女";

final修饰方法

final 修饰的方法不可被重写，如果出于某些原因，不希望子类重写父类的某个方法，则可以使用 final 修饰该方法。

Java 提供的 Object 类里就有一个 final 方法 getClass()，因为 Java 不希望任何类重写这个方法，所以使用 final 把这个方法密封起来。但对于该类提供的 toString() 和 equals() 方法，都允许子类重写，因此没有使用 final 修饰它们。

下面程序试图重写 final 方法，将会引发编译错误。

public class FinalMethodTest {
    public final void test() {
    }
}
class Sub extends FinalMethodTest {
    // 下面方法定义将出现编译错误，不能重写final方法
    public void test() {
    }
}

上面程序中父类是 FinalMethodTest，该类里定义的 test() 方法是一个 final 方法，如果其子类试图重写该方法，将会引发编译错误。

对于一个 private 方法，因为它仅在当前类中可见，其子类无法访问该方法，所以子类无法重写该方法——如果子类中定义一个与父类 private 方法有相同方法名、相同形参列表、相同返回值类型的方法，也不是方法重写，只是重新定义了一个新方法。因此，即使使用 final 修饰一个 private 访问权限的方法，依然可以在其子类中定义与该方法具有相同方法名、相同形参列表、相同返回值类型的方法。

下面程序示范了如何在子类中“重写”父类的 private final 方法。

public class PrivateFinalMethodTest {
    private final void test() {
    }
}
class Sub extends PrivateFinalMethodTest {
    // 下面的方法定义不会出现问题
    public void test() {
    }
}

上面程序没有任何问题，虽然子类和父类同样包含了同名的 void test() 方法，但子类并不是重写父类的方法，因此即使父类的 void test() 方法使用了 final 修饰，子类中依然可以定义 void test() 方法。

final 修饰的方法仅仅是不能被重写，并不是不能被重载，因此下面程序完全没有问题。

public class FinalOverload {
    // final 修饰的方法只是不能被重写，完全可以被重载
    public final void test(){}
    public final void test(String arg){}
}

final修饰类

final 修饰的类不能被继承。当子类继承父类时，将可以访问到父类内部数据，并可通过重写父类方法来改变父类方法的实现细节，这可能导致一些不安全的因素。为了保证某个类不可被继承，则可以使用 final 修饰这个类。

下面代码示范了 final 修饰的类不可被继承。

final class SuperClass {
}
class SubClass extends SuperClass {    //编译错误
}

因为 SuperClass 类是一个 final 类，而 SubClass 试图继承 SuperClass 类，这将会引起编译错误。

final 修饰符使用总结

1. final 修饰类中的变量

表示该变量一旦被初始化便不可改变，这里不可改变的意思对基本类型变量来说是其值不可变，而对对象引用类型变量来说其引用不可再变。其初始化可以在两个地方：一是其定义处，也就是说在 final 变量定义时直接给其赋值；二是在构造方法中。这两个地方只能选其一，要么在定义时给值，要么在构造方法中给值，不能同时既在定义时赋值，又在构造方法中赋予另外的值。

2. final 修饰类中的方法

说明这种方法提供的功能已经满足当前要求，不需要进行扩展，并且也不允许任何从此类继承的类来重写这种方法，但是继承仍然可以继承这个方法，也就是说可以直接使用。在声明类中，一个 final 方法只被实现一次。

3. final 修饰类

表示该类是无法被任何其他类继承的，意味着此类在一个继承树中是一个叶子类，并且此类的设计已被认为很完美而不需要进行修改或扩展。

对于 final 类中的成员，可以定义其为 final，也可以不是 final。而对于方法，由于所属类为 final 的关系，自然也就成了 final 型。也可以明确地给 final 类中的方法加上一个 final，这显然没有意义。

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