Java final修饰符详解
final 在 Java 中的意思是最終,也可以稱為完結器,表示對象是最終形態(tài)的,不可改變的意思。final 應用于類、方法和變量時意義是不同的,但本質是一樣的,都表示不可改變。
使用 final 關鍵字聲明類、變量和方法需要注意以下幾點:
final 用在變量的前面表示變量的值不可以改變,此時該變量可以被稱為常量。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)建了一個與父類中相同名稱、相同返回值類型、相同參數列表的方法,只是方法體中的實現不同,以實現不同于父類的功能,這種方式被稱為方法重寫,又稱為方法覆蓋。)。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。
1 . final 修飾的局部變量必須使用之前被賦值一次才能使用。
2 . final 修飾的成員變量在聲明時沒有賦值的叫“空白 final 變量”。空白 final 變量必須在構造方法或靜態(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誤的,嚴格的說法是,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() {// 沒有在聲明的同時賦值final int e;// 只能賦值一次e = 100;System.out.print(e);// 聲明的同時賦值final int f = 200;}// 實例常量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;}// 構造方法FinalDemo() {// 初始化實例變量b = 3;// 第二次賦值,會發(fā)生編譯錯誤// 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,其實局部常量最好在聲明的同時初始化。代碼第 13、14、16 和 17 行都聲明成員常量。代碼第 13 和 14 行是實例常量,如果是空白 final 變量,則需要在構造方法中初始化。代碼第 16 和 17 行是靜態(tài)常量,如果是空白 final 變量,則需要在靜態(tài)代碼塊中初始化。
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,因為之前 b 已經賦值過一次,因此這里會發(fā)生編譯錯誤。
final 修飾基本類型變量和引用類型變量的區(qū)別
當使用 final 修飾基本類型變量時,不能對基本類型變量重新賦值,因此基本類型變量不能被改變。 但對于引用類型變量而言,它保存的僅僅是一個引用,final 只保證這個引用類型變量所引用的地址不會改變,即一直引用同一個對象,但這個對象完全可以發(fā)生改變。
下面程序示范了 final 修飾數組和 Person 對象的情形。
import java.util.Arrays;class Person {private int age;public Person() {}// 有參數的構造器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修飾數組變量,iArr是一個引用變量final int[] iArr = { 5, 6, 12, 9 };System.out.println(Arrays.toString(iArr));// 對數組元素進行排序,合法Arrays.sort(iArr);System.out.println(Arrays.toString(iArr));// 對數組元素賦值,合法iArr[2] = -8;System.out.println(Arrays.toString(iArr));// 下面語句對iArr重新賦值,非法// iArr = null;// final修飾Person變量,p是一個引用變量final Person p = new Person(45);// 改變Person對象的age實例變量,合法p.setAge(23);System.out.println(p.getAge());// 下面語句對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象的內容。例如上面 iArr 變量所引用的數組對象,final 修飾后的 iArr 變量不能被重新賦值,但 iArr 所引用數組的數組元素可以被改變。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 對象的成員變量的值可以被改變。
注意:在使用 final 聲明變量時,要求全部的字母大寫,如 SEX,這點在開發(fā)中是非常重要的。
如果一個程序中的變量使用 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方法,則可以使用 final 修飾該方法。
Java 提供的 Object 類里就有一個 final 方法 getClass(),因為 Java 不希望任何類重寫這個方法,所以使用 final 把這個方法密封起來。但對于該類提供的 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,將會引發(fā)編譯錯誤。
public class FinalMethodTest {public final void test() {} }class Sub extends FinalMethodTest {// 下面方法定義將出現編譯錯誤,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 final 方法,如果其子類試圖重寫該方法,將會引發(fā)編譯錯誤。
對于一個 private 方法,因為它僅在當前類中可見,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新方法。因此,即使使用 final 修飾一個 private 訪問權限的方法,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。
示例如何在子類中“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出現問題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。當子類繼承父類時,將可以訪問到父類內部數據,并可通過重寫父類方法來改變父類方法的實現細節(jié),這可能導致一些不安全的因素。為了保證某個類不可被繼承,則可以使用 final 修飾這個類。
下面代碼示范了 final 修飾的類不可被繼承。
final class SuperClass { } class SubClass extends SuperClass { //編譯錯誤 }因為 SuperClass 類是一個 final 類,而 SubClass 試圖繼承 SuperClass 類,這將會引起編譯錯誤。
final 修飾符使用總結
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基本類型變量來說是其值不可變,而對對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地方:一是其定義處,也就是說在 final 變量定義時直接給其賦值;二是在構造方法中。這兩個地方只能選其一,要么在定義時給值,要么在構造方法中給值,不能同時既在定義時賦值,又在構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滿足當前要求,不需要進行擴展,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方法,也就是說可以直接使用。在聲明類中,一個 final 方法只被實現一次。
3. final 修飾類
表示該類是無法被任何其他類繼承的,意味著此類在一個繼承樹中是一個葉子類,并且此類的設計已被認為很完美而不需要進行修改或擴展。
對于 final 類中的成員,可以定義其為 final,也可以不是 final。而對于方法,由于所屬類為 final 的關系,自然也就成了 final 型。
總結
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