Final關(guān)鍵字的這8個(gè)小細(xì)節(jié)，你get到幾個(gè)?
前言
大家好，我是狂聊君。
今天來(lái)聊 final 關(guān)鍵字，因?yàn)樽罱诳吹膸妆緯?shū)都講到了 final 關(guān)鍵字，發(fā)現(xiàn)好多小細(xì)節(jié)自己都忽視了，抽空總結(jié)了一下，分享給大家。
正文
final關(guān)鍵字是一個(gè)常用的關(guān)鍵字，可以修飾變量、方法、類(lèi)，用來(lái)表示它修飾的類(lèi)、方法和變量不可改變，下面就聊一下使用 final 關(guān)鍵字的一些小細(xì)節(jié)。
細(xì)節(jié)一、final 修飾類(lèi)成員變量和實(shí)例成員變量的賦值時(shí)機(jī)
對(duì)于類(lèi)變量：
- 聲明變量的時(shí)候直接賦初始值
- 在靜態(tài)代碼塊中給類(lèi)變量賦初始值
如下代碼所示：
- public class FinalTest {
- //a變量直接賦值
- private final static int a = 1;
- private final static int b;
- //b變量通過(guò)靜態(tài)代碼塊賦值
- static {
- b=2;
- }
- }
對(duì)于實(shí)例變量：
- 在聲明變量的時(shí)候直接賦值
- 在非靜態(tài)代碼塊中賦值
- 在構(gòu)造器中賦初始化值
如下代碼所示：
- public class FinalTest {
- //c變量在在聲明時(shí)直接賦值
- private final int c =1;
- private final int d;
- private final int e;
- //d變量在非靜態(tài)代碼塊中賦值
- {
- d=2;
- }
- //e變量在構(gòu)造器中賦值
- FinalTest(){
- e=3;
- }
- }
細(xì)節(jié)二、當(dāng) final 修飾的成員變量未對(duì)它進(jìn)行初始化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤嗎?
答：會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因?yàn)?java 語(yǔ)法規(guī)定，final 修飾的成員變量必須由程序員顯示的初始化，系統(tǒng)不會(huì)對(duì)變量進(jìn)行隱式的初始化。
如下圖所示，未初始化變量就會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤：
細(xì)節(jié)三、final 修飾基本類(lèi)型變量和引用類(lèi)型變量的區(qū)別
如果 fianl 修飾的是一個(gè)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)，一旦賦值后就不能再次更改。
那么 final 修飾的是引用數(shù)據(jù)類(lèi)型呢?這個(gè)引用的變量能夠改變嗎?
看下面的代碼：
- public class FinalTest {
- //在聲明final實(shí)例成員變量時(shí)進(jìn)行賦值
- private final static Student student = new Student(50, "Java");
- public static void main(String[] args) {
- //對(duì)final引用數(shù)據(jù)類(lèi)型student進(jìn)行更改
- student.age = 100;
- System.out.println(student.toString());
- }
- static class Student {
- private int age;
- private String name;
- public Student(int age, String name) {
- this.age = age;
- this.name = name;
- }
- @Override
- public String toString() {
- return "Student{" +
- "age=" + age +
- ", name='" + name + '\'' +
- '}';
- }
- }
- }
- //下面是打印結(jié)果
- Student{age=100, name='Java'}
從打印結(jié)果可以看到：引用數(shù)據(jù)類(lèi)型變量 student 的 age 屬性修改成 100，是可以修改成功的。
結(jié)論：
- 當(dāng) final 修飾基本數(shù)據(jù)類(lèi)型變量時(shí)，不能對(duì)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型變量重新賦值，因此基本數(shù)據(jù)類(lèi)型變量不能被改變。
- 對(duì)于引用類(lèi)型變量而言，它僅僅保存的是一個(gè)引用，final 只保證這個(gè)引用類(lèi)型變量所引用的地址不會(huì)發(fā)生改變，即一直引用這個(gè)對(duì)象，但這個(gè)對(duì)象里面的屬性是可以改變的。
細(xì)節(jié)四、final 修飾局部變量的場(chǎng)景
fianl 局部變量由程序員進(jìn)行顯示的初始化，如果 final 局部變量進(jìn)行初始化之后就不能再次進(jìn)行更改。
如果 final 變量未進(jìn)行初始化，可以進(jìn)行賦值，并且只能進(jìn)行一次賦值，一旦賦值之后再次賦值就會(huì)出錯(cuò)。
下面的代碼演示 final 修飾局部變量的情況：
細(xì)節(jié)五、final 修飾方法會(huì)對(duì)重載有影響嗎?重寫(xiě)呢?
對(duì)于重載：final 修飾方法后是可以重載的
如下代碼：
- public class FinalTest {
- public final void test(){
- }
- //重載方法不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題
- public final void test(String test){
- }
- }
對(duì)于重寫(xiě)：當(dāng)父類(lèi)的方法被 final 修飾的時(shí)候，子類(lèi)不能重寫(xiě)父類(lèi)的該方法
如上代碼所示，可以看到會(huì)出現(xiàn) cannot override ,overridden method is final 的編譯錯(cuò)誤提示
細(xì)節(jié)六、final 修飾類(lèi)的場(chǎng)景
當(dāng)用final修飾一個(gè)類(lèi)時(shí)，表明這個(gè)類(lèi)不能被繼承。也就是說(shuō)，如果一個(gè)類(lèi)你永遠(yuǎn)不會(huì)讓他被繼承，就可以用 final 進(jìn)行修飾。
final 類(lèi)中的成員變量可以根據(jù)需要設(shè)為 final，但是要注意 final 類(lèi)中的所有成員方法都會(huì)被隱式地指定為 final 方法。
細(xì)節(jié)七、寫(xiě) final 域的重排序規(guī)則，你知道嗎?
這個(gè)規(guī)則是指禁止對(duì) final 域的寫(xiě)重排序到構(gòu)造函數(shù)之外，這個(gè)規(guī)則的實(shí)現(xiàn)主要包含了兩個(gè)方面：
- JMM 禁止編譯器把 final 域的寫(xiě)重排序 到 構(gòu)造函數(shù) 之外
- 編譯器會(huì)在 final 域?qū)懼螅瑯?gòu)造函數(shù) return 之前，插入一個(gè) StoreStore 屏障。這個(gè)屏障可以禁止處理器把 final 域的寫(xiě)重排序到構(gòu)造函數(shù)之外
給舉個(gè)例子，要不太抽象了，先看一段代碼
- public class FinalTest{
- private int a; //普通域
- private final int b; //final域
- private static FinalTest finalTest;
- public FinalTest() {
- a = 1; // 1. 寫(xiě)普通域
- b = 2; // 2. 寫(xiě)final域
- }
- public static void writer() {
- finalTest = new FinalTest();
- }
- public static void reader() {
- FinalTest demo = finalTest; // 3.讀對(duì)象引用
- int a = demo.a; //4.讀普通域
- int b = demo.b; //5.讀final域
- }
- }
假設(shè)線(xiàn)程 A 在執(zhí)行 writer()方法，線(xiàn)程 B 執(zhí)行 reader()方法。
由于變量 a 和變量 b 之間沒(méi)有依賴(lài)性，所以就有可能會(huì)出現(xiàn)下圖所示的重排序
由于普通變量 a 可能會(huì)被重排序到構(gòu)造函數(shù)之外，所以線(xiàn)程 B 就有可能讀到的是普通變量 a 初始化之前的值(零值)，這樣就可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。
而 final 域變量 b，根據(jù)重排序規(guī)則，會(huì)禁止 final 修飾的變量 b 重排序到構(gòu)造函數(shù)之外，從而 b 能夠正確賦值，線(xiàn)程 B 就能夠讀到 final 域變量 b初始化后的值。
結(jié)論：寫(xiě) final 域的重排序規(guī)則可以確保在對(duì)象引用為任意線(xiàn)程可見(jiàn)之前，對(duì)象的 final 域已經(jīng)被正確初始化過(guò)了，而普通域就不具有這個(gè)保障。
細(xì)節(jié)八：讀 final 域的重排序規(guī)則，你知道嗎?
這個(gè)規(guī)則是指在一個(gè)線(xiàn)程中，初次讀對(duì)象引用和初次讀該對(duì)象包含的 final 域，JMM 會(huì)禁止這兩個(gè)操作的重排序。
還是上面那段代碼
- public class FinalTest{
- private int a; //普通域
- private final int b; //final域
- private static FinalTest finalTest;
- public FinalTest() {
- a = 1; // 1. 寫(xiě)普通域
- b = 2; // 2. 寫(xiě)final域
- }
- public static void writer() {
- finalTest = new FinalTest();
- }
- public static void reader() {
- FinalTest demo = finalTest; // 3.讀對(duì)象引用
- int a = demo.a; //4.讀普通域
- int b = demo.b; //5.讀final域
- }
- }
假設(shè)線(xiàn)程 A 在執(zhí)行 writer()方法，線(xiàn)程 B 執(zhí)行 reader()方法。
線(xiàn)程 B 可能就會(huì)出現(xiàn)下圖所示的重排序
可以看到，由于讀對(duì)象的普通域被重排序到了讀對(duì)象引用的前面，就會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)程 B 還未讀到對(duì)象引用就在讀取該對(duì)象的普通域變量，這顯然是錯(cuò)誤的操作。而 final 域的讀操作就“限定”了在讀 final 域變量前已經(jīng)讀到了該對(duì)象的引用，從而就可以避免這種情況。
結(jié)論：讀 final 域的重排序規(guī)則可以確保在讀一個(gè)對(duì)象的 final 域之前，一定會(huì)先讀包含這個(gè) final 域的對(duì)象的引用。
結(jié)束今天給大家總結(jié)了一下使用 final 關(guān)鍵字容易忽視的一些小細(xì)節(jié)，看完希望你能有所收獲。
