JAVA中的final關鍵字用法實例詳解
本文實例講述了JAVA中的final關鍵字用法。分享給大家供大家參考,具體如下:
根據上下文環(huán)境,java的關鍵字final也存在著細微的區(qū)別,但通常指的是“這是無法改變的。”不想改變的理由有兩種:一種是效率,另一種是設計。由于兩個原因相差很遠,所以關鍵子final可能被誤用。
接下來介紹一下使用到final的三中情況:數據,方法,類
final數據
許多編程語言都有某種方法,來向編譯器告知一塊數據是恒定不變的。有時數據的恒定不變是很有用的,例如:
1. 一個編譯時恒定不變的常量
2. 一個在運行時初始化,而你不希望它被改變。
對于編譯期常量的這種情況,編譯器可以將該常量值代入任何可能用到它的計算式中,也就是說,可以在編譯期就執(zhí)行計算式,這減輕了一些運行時的負擔。在java中,這類常量必須是基本類型,并且以final表示。在對這個常量定義時,必須進行賦值。
一個即是static又是final的域只占一段不能改變的存儲空間。
當final應用于對象引用時,而不是基本類型時,其含義有些讓人疑惑。對基本類型使用final不能改變的是他的數值。而對于對象引用,不能改變的是他的引用,而對象本身是可以修改的。一旦一個final引用被初始化指向一個對象,這個引用將不能在指向其他對象。java并未提供對任何對象恒定不變的支持。這一限制也通用適用于數組,它也是對象。例如:
package finalPackage; import java.util.*; class Value { int i; public Value(int i) { this.i = i; } } /** * final數據常量 * @author Administrator * 對基本類型使用final不能改變的是它的數值。 * 而對于對象引用,不能改變的是他的引用,而對象本身是可以修改的。 * 一旦一個final引用被初始化指向一個對象,這個引用將不能在指向其他對象。 * 注意,根據慣例,即是static又是final的域(即編譯器常量)將用大寫表示,并用下劃分割個單詞。 */ public class FinalData { private static Random rand = new Random(47); private String id; public FinalData(String id) { this.id = id; } // 編譯時常量 Can be compile-time constants: private final int valueOne = 9; private static final int VALUE_TWO = 99; // 典型的公共常量 Typical public constant: public static final int VALUE_THREE = 39; // 運行時常量 Cannot be compile-time constants: private final int i4 = rand.nextInt(20); static final int INT_5 = rand.nextInt(20); private Value v1 = new Value(11); private final Value v2 = new Value(22); private static final Value VAL_3 = new Value(33); // 數組 Arrays: private final int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }; public String toString() { return id + ": " + "i4 = " + i4 + ", INT_5 = " + INT_5; } public static void main(String[] args) { FinalData fd1 = new FinalData("fd1"); // ! fd1.valueOne++; // Error: can't change value fd1.v2.i++; // Object isn't constant! fd1.v1 = new Value(9); // OK -- not final for (int i = 0; i < fd1.a.length; i++) fd1.a[i]++; // Object isn't constant! // ! fd1.v2 = new Value(0); // Error: Can't // ! fd1.VAL_3 = new Value(1); // change reference // ! fd1.a = new int[3]; System.out.println(fd1); System.out.println("Creating new FinalData"); FinalData fd2 = new FinalData("fd2"); System.out.println(fd1); System.out.println(fd2); } /** * 輸出結果: * fd1: i4 = 15, INT_5 = 18 * Creating new FinalData * fd1: i4 = 15, INT_5 = 18 * fd2: i4 = 13, INT_5 = 18 */ }
由于valueOne和VALUE_TWO都是帶有編譯時數值的final基本類型,所以它們二者均可以用作編譯期常量,并且沒有重大區(qū)別。VALUE_THREE是一種更加典型的對常量進行定義的方式:定義為public,可以被任何人訪問;定義為static,則強調只有一份;定義為final,這說明它是個常量。請注意帶有恒定初始值的final static基本類型全用大寫字母命名,并且字母與字母之間用下劃線隔開。
我們不能因為某些數據是final的就認為在編譯時可以知道它的值。在運行時使用隨機數來初始化i4和INT_5的值說明了這一點。實例中fd1和fd2中i4的值是唯一的,每次都會被初始化為15,13。INT_5的值是不可以通過創(chuàng)建第二個FinalData對象加以改變的。這是因為他是static的,在裝載類時(也就是第一次創(chuàng)建這個類對象時)已經被初始化,而不是每次創(chuàng)建都初始化。
java也許生成"空白final",所謂空白final是指被聲明為final但又未給初值的域。無論什么情況下編譯器都會保證final域在使用前初始化。但空白final在final的使用上提供了很大的靈活性,為此,一個final域可以根據某些對象有所不同,卻又保持恒定不變的特性。下面的事例說明了一點:
package finalPackage; class Poppet { private int i; Poppet(int ii) { i = ii; } public int getI() { return i; } public void setI(int i) { this.i = i; } } /** * 空白final * @author Administrator * 所謂空白final是指被聲明為final但又未給初值的域。無論什么情況下編譯器都會保證final域在使用前初始化。 */ public class BlankFinal { private final int i = 0; // Initialized final private final int j; // Blank final private final Poppet p; // Blank final reference // Blank finals MUST be initialized in the constructor: public BlankFinal() { j = 1; // Initialize blank final p = new Poppet(1); // Initialize blank final reference } public BlankFinal(int x) { j = x; // Initialize blank final p = new Poppet(x); // Initialize blank final reference } public static void main(String[] args) { BlankFinal b1=new BlankFinal(); BlankFinal b2=new BlankFinal(47); System.out.println("b1.j="+b1.j+"\t\t b1.p.i="+b1.p.getI()); System.out.println("b2.j="+b2.j+"\t\t b2.p.i="+b2.p.getI()); } /** * 輸出結果: * b1.j=1 b1.p.i=1 * b2.j=47 b2.p.i=47 */ }
final參數
java中也許將參數列表中的參數以聲明的方式聲指明為final。這意味著你無發(fā)改變參數所指向的對象。例如:
package finalPackage; class Gizmo { public void spin(String temp) { System.out.println(temp+" Method call Gizmo.spin()"); } } /** * final參數 * @author Administrator * 如果將參數列表中的參數指明為final,這意味著你無發(fā)改變參數所指向的對象的引用。 */ public class FinalArguments { void with(final Gizmo g) { // ! g = new Gizmo(); // Illegal -- g is final } void without(Gizmo g) { g = new Gizmo(); // OK -- g not final g.spin("without"); } // void f(final int i) { i++; } // Can't change // You can only read from a final primitive: int g(final int i) { return i + 1; } public static void main(String[] args) { FinalArguments bf = new FinalArguments(); bf.without(null); bf.with(null); System.out.println("bf.g(10)="+bf.g(10)); } /** * 輸出結果: * withoutMethod call Gizmo.spin() * bf.g(10)=11 */ }
使用final方法有兩個原因。第一個原因是把方法鎖定,以防止任何繼承它的類修改它的含義。這是出于設計的考慮:想要確保在繼承中使用的方法保持不變,并且不會被覆蓋。
過去建議使用final方法的第二個原因是效率。在java的早期實現中,如果將一個方法指明為final,就是同意編譯器將針對該方法的所有調用都轉為內嵌調用。當編譯器發(fā)現一個final方法調用命令時,它會根據自己的謹慎判斷,跳過插入程序代碼這種正常的調用方式而執(zhí)行方法調用機制(將參數壓入棧,跳至方法代碼處執(zhí)行,然后跳回并清理棧中的參數,處理返回值),并且以方法體中的實際代碼的副本來代替方法調用。這將消除方法調用的開銷。當然,如果一個方法很大,你的程序代碼會膨脹,因而可能看不到內嵌所帶來的性能上的提高,因為所帶來的性能會花費于方法內的時間量而被縮減。
在最近的java版本中,虛擬機(特別是hotspot技術)可以探測到這些情況,并優(yōu)化去掉這些效率反而降低的額外的內嵌調用,因此不再需要使用final方法來進行優(yōu)化了。事實上,這種做法正逐漸受到勸阻。在使用java se5/6時,應該讓編譯器和JVM去處理效率問題,只有在想明確禁止覆蓋式,才將方法設置為final的。
final和private關鍵字
類中的所有private方法都是隱式的制定為final的。由于你無法訪問private方法你也就無法覆蓋它??梢詫rivate方法添加final修飾詞,但這毫無意義。例如:
package finalPackage; /** * final和private關鍵字 * * 類中的所有private方法都是隱式的制定為final的。 * 由于你無法訪問private方法,所以你也就無法覆蓋它。 * 可以對private方法添加final修飾詞,但這毫無意義。 */ class WithFinals { // Identical to "private" alone: private final void f() { System.out.println("WithFinals.f()"); } // Also automatically "final": private void g() { System.out.println("WithFinals.g()"); } } class OverridingPrivate extends WithFinals { private final void f() { System.out.println("OverridingPrivate.f()"); } private void g() { System.out.println("OverridingPrivate.g()"); } } class OverridingPrivate2 extends OverridingPrivate { public final void f() { System.out.println("OverridingPrivate2.f()"); } public void g() { System.out.println("OverridingPrivate2.g()"); } } public class OverideFinal { public static void main(String[] args) { WithFinals w1 = new WithFinals(); // ! w1.f(); //Error,無法訪問私有方法 // ! w1.g(); //Error,無法訪問私有方法 OverridingPrivate w2 = new OverridingPrivate(); // ! w2.f(); //Error,無法訪問私有方法 // ! w2.g(); //Error,無法訪問私有方法 OverridingPrivate2 w3 = new OverridingPrivate2(); w3.f(); w3.g(); } /** * 輸出結果: * OverridingPrivate2.f() * OverridingPrivate2.g() */ }
"覆蓋"只有在某方法是基類接口的一部分時才會發(fā)生。即,必須將一個對象向上轉型為它的基類并調用相同的方法。如果某方法是private的,它就不是基類接口的一部分。它僅是一些隱藏于類中的程序代碼,如果一個基類中存在某個private方法,在派生類中以相同的名稱創(chuàng)建一個public,protected或包訪問權限方法的話,該方法只不過是與基類中的方法有相同的名稱而已,并沒有覆蓋基類方法。由于private方法無法觸及而且能有效隱藏,所以除了把它看成是因為它所歸屬的類的組織結構的原因而存在外,其他任何事物都不需要考慮它。
final 類
當將類定義為final時,就表明了你不打算繼承該類,而且也不許別人這樣做。換句話說,出于某種考慮,你對該類的設計永不需要做任何變動,或者出于安全的考慮,你不希望他有子類。例如:
package finalPackage; class SmallBrain { } final class Dinosaur { int i = 7; int j = 1; SmallBrain x = new SmallBrain(); void f() { System.out.println("Dinosaur.f()"); } } // ! class Further extends Dinosaur {} // error: Cannot extend final class 'Dinosaur' /** * final 類 * * final類中的屬性可以選擇是否定義為final * final類中的方法都隱式的制定為final方法,因此你無法覆蓋他們 */ public class Jurassic { public static void main(String[] args) { Dinosaur n = new Dinosaur(); n.f(); n.i = 40; n.j++; System.out.println("n.i="+n.i); System.out.println("n.j="+n.j); } /** * 輸出結果為: * Dinosaur.f() * n.i=40 * n.j=2 */ }
請注意,final類的域可以根據個人的意愿選擇是或不是final。不論類是否被定義為final,相同的規(guī)則同樣適用于定義為final的域。然而,由于final是無法繼承的,所以被final修飾的類中的方法都隱式的制定為fianl,因為你無法覆蓋他們。在fianl類中可以給方法添加final,但這不會產生任何意義。
結論:
根據程序上下文環(huán)境,Java關鍵字final有“這是無法改變的”或者“終態(tài)的”含義,它可以修飾非抽象類、非抽象類成員方法和變量。你可能出于兩種理解而需要阻止改變:設計或效率。
final類不能被繼承,沒有子類,final類中的方法默認是final的。
final方法不能被子類的方法覆蓋,但可以被繼承。
final成員變量表示常量,只能被賦值一次,賦值后值不再改變。
final不能用于修飾構造方法。
注意:父類的private成員方法是不能被子類方法覆蓋的,因此private類型的方法默認是final類型的。
希望本文所述對大家Java程序設計有所幫助。
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