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理解 Java 关键字 Final

稀有猿诉 82 阅读

final可以用来干什么

final是Java中非常常见的一个关键字,可以说每天都在使用它,虽然常见,但却也不见得都那么显而易见,今天就来研究一下final,以加深对它的理解和更合理的运用。

修饰类

当一个类不想被继承时,就可以用final来修饰。

修饰方法

当一个方法不想被子类覆写(Override)时,可以用final来修饰。另外一方面,把方法用final来修饰也有一定的性能提升上的帮助,因为虚拟机知道它不会被覆写,所以可以以更简单的方式来处理。

private的方法,默认都会被编译器加上final.

修饰变量

被final修饰的变量只能赋值一次,之后不能再被修改。如:

final int a = 10;
a = 4; // compilation error

需要注意的是,这里说的是只能赋值一次,并不意味着,非要在声明变量时直接初始化,比如,下面的代码也是完全合法的:

final int a;
if (foo()) {
    a = 3;
} else {
    a = 4;
}

修饰域变量

域变量也是变量,所以用final来修饰的第一个作用就是赋值后,不能再修改变量的值,比如:

final int a = 10;
final Object b = new Object();

对于基本类型来说,就是变量值不能再被修改;对于引用来说,就是不能再让其指向其他对象或者null。

但对于域变量,声明为final的域变量必须在声明时初始化,或者在构造方法中初始化,否则会有编译错误。

此外,声明为final的域变量还有内存模型上的语义,下面详细说

内存模型的作用–防止 变量从构造方法中逸出

这个主要是针对被final修饰的域变量,虚拟机会有禁止指令重排的保证:

什么意思呢?在多线程环境下,域变量是有可能从构造方法中逸出的,也就是说线程有可能读到还没有被构造方法初始化的域变量的值。比如:

class Foo {
    int a;

    Foo(int v) {
        a = v;
    }
}

如果是在多线程环境下,一个线程A在创建Foo的对象,另一个线程B在读对象的a的值,则B是有可能读到未正确初始化a的值(默认初始值0)。这就是域变量从构造方法中逸出。

关键字final可以禁止虚拟机指令重排,从而保证了构造方法执行完毕前final修饰的变量一定是初始化过了的。

这部分可以参考 深入理解Java内存模型(六)——final ,讲解的非常详细。

匿名内部类使用外部变量时为何要强制使用final修饰

这个大家肯定都习以为常了,比如:

private void initViews() {
    final int a = 3; // Compilation error if remove final
    btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View view) {
            if (a > 1) {
                // volala
            }
        }
    }
}

那么,有没有想过为什么?而像其他支持完整闭包的语言如JavaScript,Python等,是没有这等限制的。究其原因,是Java对闭包支持不够完整,或者说它并不是像动态语言那样的完整闭包。对于匿名内部类来说,编译器会创建一个命名类(OutClass$1之类的),然后把匿名类所在的 能捕获的变量 ),以构造参数的形式传递给内部类使用,这样一样,外部的变量与内部类看到的变量是不同的,虽然它们的值是相同的,因此,如果再允许外部修改这些变量,或者内部类里面修改这些变量,都会造成数据的不一致性(因为它们是不同的变量),所以Java强制要求匿名内部类访问的外部变量要加上final来修饰。

对于其他语言,匿名内部类,持有的是外部变量的一个包装的引用(wrapper reference),这可以能看不懂,但是理解起来就是内部类能直接访问外部变量,外部与闭包内部访问的是同一个变量,因此外部修改了,内部能看到变化,内部修改了,外部也能看到变化。

一句话总结就是,Java内部类与外部持有的是值相同的不同的变量;其他支持闭包的语言则持有的是相同的变量。

建议能使用final的地方就加上final修饰

最后来聊聊,啥时候应该用final呢?孤的建议(以及众多大师的建议)就是能多用就多用,除非不能用final,否则就用。原因,有这么几条:

参考资料

作者:稀有猿诉
原文地址:理解 Java 关键字 Final, 感谢原作者分享。

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