final 关键字的 8 个小细节

业界 作者:CSDN 2021-01-27 22:49:35 阅读:125


作者 | 狂聊君   责编 | 张文
头图 | CSDN 下载自视觉中国

今天来聊 final 关键字,因为最近在看的几本书都讲到了 final 关键字,发现好多小细节自己都忽视了,抽空总结了一下,分享给大家。
final 关键字是一个常用的关键字,可以修饰变量、方法、类,用来表示它修饰的类、方法和变量不可改变。下面就聊一下使用 final 关键字的一些小细节。


final 修饰类成员变量和实例成员变量的赋值时机


对于类变量:
  1. 声明变量的时候直接赋初始值
  2. 在静态代码块中给类变量赋初始值
如下代码所示:
public class FinalTest {    //a变量直接赋值    private final static  int a = 1;
private final static int b; //b变量通过静态代码块赋值 static { b=2; }}
对于实例变量:
  1. 在声明变量的时候直接赋值
  2. 在非静态代码块中赋值
  3. 在构造器中赋初始化值
如下代码所示:
public class FinalTest {    //c变量在在声明时直接赋值    private final  int c =1;    private final  int d;    private final  int e;    //d变量在非静态代码块中赋值    {        d=2;    }    //e变量在构造器中赋值    FinalTest(){        e=3;    }}


当 final 修饰的成员变量未对它进行初始化时,会出现错误吗?


答:会出现错误。
因为 java 语法规定,final 修饰的成员变量必须由程序员显示的初始化,系统不会对变量进行隐式的初始化。
如下图所示,未初始化变量就会出现编译错误:


final 修饰基本类型变量和引用类型变量的区别


如果 fianl 修饰的是一个基本数据类型的数据,一旦赋值后就不能再次更改。
那么 final 修饰的是引用数据类型呢?这个引用的变量能够改变吗?
看下面的代码:
public class FinalTest {    //在声明final实例成员变量时进行赋值    private final static Student student = new Student(50, "Java");
public static void main(String[] args) { //对final引用数据类型student进行更改 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 + '\'' + '}'; } }}
//下面是打印结果Student{age=100, name='Java'}
从打印结果可以看到:引用数据类型变量 student 的 age 属性修改成 100,是可以修改成功的。
结论:
  1. 当 final 修饰基本数据类型变量时,不能对基本数据类型变量重新赋值,因此基本数据类型变量不能被改变。
  2. 对于引用类型变量而言,它仅仅保存的是一个引用,final 只保证这个引用类型变量所引用的地址不会发生改变,即一直引用这个对象,但这个对象里面的属性是可以改变的。


final 修饰局部变量的场景


fianl 局部变量由程序员进行显示的初始化,如果 final 局部变量进行初始化之后就不能再次进行更改。
如果 final 变量未进行初始化,可以进行赋值,并且只能进行一次赋值,一旦赋值之后再次赋值就会出错。
下面的代码演示 final 修饰局部变量的情况:


final 修饰方法会对重载有影响吗?重写呢?


对于重载:final 修饰方法后是可以重载的
如下代码:
public class FinalTest {    public final void test(){
} //重载方法不会出现问题 public final void test(String test){
}}
对于重写:当父类的方法被 final 修饰的时候,子类不能重写父类的该方法
如上代码所示,可以看到会出现 cannot override ,overridden method is final 的编译错误提示


final 修饰类的场景


当用 final 修饰一个类时,表明这个类不能被继承。也就是说,如果一个类你永远不会让他被继承,就可以用 final 进行修饰。
final 类中的成员变量可以根据需要设为 final,但是要注意 final 类中的所有成员方法都会被隐式地指定为 final 方法。


写 final 域的重排序规则,你知道吗?


这个规则是指禁止对 final 域的写重排序到构造函数之外,这个规则的实现主要包含了两个方面:
  1. JMM 禁止编译器把 final 域的写重排序 到 构造函数 之外
  2. 编译器会在 final 域写之后,构造函数 return 之前,插入一个 StoreStore 屏障。这个屏障可以禁止处理器把 final 域的写重排序到构造函数之外
给举个例子,要不太抽象了,先看一段代码
public class FinalTest{
private int a; //普通域 private final int b; //final域 private static FinalTest finalTest;
public FinalTest() { a = 1; // 1. 写普通域 b = 2; // 2. 写final域 }
public static void writer() { finalTest = new FinalTest(); }
public static void reader() { FinalTest demo = finalTest; // 3.读对象引用 int a = demo.a; //4.读普通域 int b = demo.b; //5.读final域 }}
假设线程 A 在执行 writer()方法,线程 B 执行 reader()方法。
由于变量 a 和变量 b 之间没有依赖性,所以就有可能会出现下图所示的重排序
由于普通变量 a 可能会被重排序到构造函数之外,所以线程 B 就有可能读到的是普通变量 a 初始化之前的值(零值),这样就可能出现错误。
而 final 域变量 b,根据重排序规则,会禁止 final 修饰的变量 b 重排序到构造函数之外,从而 b 能够正确赋值,线程 B 就能够读到 final 域变量 b初始化后的值。
结论写 final 域的重排序规则可以确保在对象引用为任意线程可见之前,对象的 final 域已经被正确初始化过了,而普通域就不具有这个保障。


读 final 域的重排序规则,你知道吗?


这个规则是指在一个线程中,初次读对象引用和初次读该对象包含的 final 域,JMM 会禁止这两个操作的重排序
还是上面那段代码
public class FinalTest{
private int a; //普通域 private final int b; //final域 private static FinalTest finalTest;
public FinalTest() { a = 1; // 1. 写普通域 b = 2; // 2. 写final域 }
public static void writer() { finalTest = new FinalTest(); }
public static void reader() { FinalTest demo = finalTest; // 3.读对象引用 int a = demo.a; //4.读普通域 int b = demo.b; //5.读final域 }}
假设线程 A 在执行 writer()方法,线程 B 执行 reader()方法。
线程 B 可能就会出现下图所示的重排序
可以看到,由于读对象的普通域被重排序到了读对象引用的前面,就会出现线程 B 还未读到对象引用就在读取该对象的普通域变量,这显然是错误的操作。而 final 域的读操作就“限定”了在读 final 域变量前已经读到了该对象的引用,从而就可以避免这种情况。
结论:读 final 域的重排序规则可以确保在读一个对象的 final 域之前,一定会先读包含这个 final 域的对象的引用。


结束


今天给大家总结了一下使用 final 关键字容易忽视的一些小细节,看完希望你能有所收获。

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