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我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

开发技术 开发技术 2个月前 (06-11) 36次浏览

写一篇文章容易吗?太不容易了,首先,需要一个安静的环境,这一点就非常不容易。很多小伙伴的办公室都是开放式的,非常吵,况且上班时间写的话,领导就不高兴了;只能抽时间写。其次,环境有了,还要有一颗安静的心,如果心里装着其他挥之不去的事,那就糟糕了,呆坐着电脑前一整天也不会有结果。

我十分佩服一些同行,他们写万字长文,这在我看来,几乎不太可能完成。因为我要日更,一万字的长文,如果走原创的话,至少需要一周时间,甚至一个月的时间。

就如小伙伴们看到的,我写的文章大致都能在五分钟内阅读完,并且能够保证小伙伴们在阅读完学到或者温习到一些知识。这就是我的风格,通俗易懂,轻松幽默。

好了,又一篇我去系列的文章它来了:你竟然还不会用 final 关键字。

已经晚上 9 点半了,我还没有下班,因为要和小王一块修复一个 bug。我订了一份至尊披萨,和小王吃得津津有味的时候,他突然问了我一个问题:“老大,能给我详细地说说 final 关键字吗,总感觉对这个关键字的认知不够全面。”

一下子我的火气就来了,尽管小王问的态度很谦逊,很卑微,但我还是忍不住破口大骂:“我擦,小王,你丫的竟然不会用 final,我当初是怎么面试你进来的!”

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

发火归发火,我这个人还是有原则的,等十点半回到家后,我决定为小王专门写一篇文章,好好地讲一讲 final 关键字,也希望给更多的小伙伴一些帮助。

尽管继承可以让我们重用现有代码,但有时处于某些原因,我们确实需要对可扩展性进行限制,final 关键字可以帮助我们做到这一点。

01、final 类

如果一个类使用了 final 关键字修饰,那么它就无法被继承。如果小伙伴们细心观察的话,Java 就有不少 final 类,比如说最常见的 String 类。

public final class String
    implements java.io.SerializableComparable<String>, CharSequence,
               ConstableConstantDesc 
{}

为什么 String 类要设计成 final 的呢?原因大致有以下三个:

  • 为了实现字符串常量池
  • 为了线程安全
  • 为了 HashCode 的不可变性

更详细的原因,可以查看我之前写的一篇文章。

任何尝试从 final 类继承的行为将会引发编译错误,为了验证这一点,我们来看下面这个例子,Writer 类是 final 的。

public final class Writer {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

尝试去继承它,编译器会提示以下错误,Writer 类是 final 的,无法继承。

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

不过,类是 final 的,并不意味着该类的对象是不可变的。

Writer writer = new Writer();
writer.setName("沉默王二");
System.out.println(writer.getName()); // 沉默王二

Writer 的 name 字段的默认值是 null,但可以通过 settter 方法将其更改为“沉默王二”。也就是说,如果一个类只是 final 的,那么它并不是不可变的全部条件。

如果,你想了解不可变类的全部真相,请查看我之前写的文章这次要说不明白immutable类,我就怎么地。突然发现,写系列文章真的妙啊,很多相关性的概念全部涉及到了。我真服了自己了。

把一个类设计成 final 的,有其安全方面的考虑,但不应该故意为之,因为把一个类定义成 final 的,意味着它没办法继承,假如这个类的一些方法存在一些问题的话,我们就无法通过重写的方式去修复它。

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

02、final 方法

被 final 修饰的方法不能被重写。如果我们在设计一个类的时候,认为某些方法不应该被重写,就应该把它设计成 final 的。

Thread 类就是一个例子,它本身不是 final 的,这意味着我们可以扩展它,但它的 isAlive() 方法是 final 的:

public class Thread implements Runnable {
    public final native boolean isAlive();
}

需要注意的是,该方法是一个本地(native)方法,用于确认线程是否处于活跃状态。而本地方法是由操作系统决定的,因此重写该方法并不容易实现。

Actor 类有一个 final 方法 show()

public class Actor {
    public final void show() {

    }
}

当我们想要重写该方法的话,就会出现编译错误:

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

如果一个类中的某些方法要被其他方法调用,则应考虑事被调用的方法称为 final 方法,否则,重写该方法会影响到调用方法的使用。

一个类是 final 的,和一个类不是 final,但它所有的方法都是 final 的,考虑一下,它们之间有什么区别?

我能想到的一点,就是前者不能被继承,也就是说方法无法被重写;后者呢,可以被继承,然后追加一些非 final 的方法。没毛病吧?看把我聪明的。

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

03、final 变量

被 final 修饰的变量无法重新赋值。换句话说,final 变量一旦初始化,就无法更改。之前被一个小伙伴问过,什么是 effective final,什么是 final,这一点,我在之前的文章也有阐述过,所以这里再贴一下地址:

http://www.itwanger.com/java/2020/02/14/java-final-effectively.html

1)final 修饰的基本数据类型

来声明一个 final 修饰的 int 类型的变量:

final int age = 18;

尝试将它修改为 30,结果编译器生气了:

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

2)final 修饰的引用类型

现在有一个普通的类 Pig,它有一个字段 name:

public class Pig {
   private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

在测试类中声明一个 final 修饰的 Pig 对象:

 final Pig pig = new Pig();

如果尝试将 pig 重新赋值的话,编译器同样会生气:

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

但我们仍然可以去修改 Pig 的字段值:

final Pig pig = new Pig();
pig.setName("特立独行");
System.out.println(pig.getName()); // 特立独行

3)final 修饰的字段

final 修饰的字段可以分为两种,一种是 static 的,另外一种是没有 static 的,就像下面这样:

public class Pig {
   private final int age = 1;
   public static final double PRICE = 36.5;
}

非 static 的 final 字段必须有一个默认值,否则编译器将会提醒没有初始化:

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

static 的 final 字段也叫常量,它的名字应该为大写,可以在声明的时候初始化,也可以通过 static [代码块初始化]()。

4) final 修饰的参数

final 关键字还可以修饰参数,它意味着参数在方法体内不能被再修改:

public class ArgFinalTest {
    public void arg(final int age) {
    }

    public void arg1(final String name) {
    }
}

如果尝试去修改它的话,编译器会提示以下错误:

我去,你竟然还不会用 Java final 关键字

04、总结

亲爱的读者朋友,我应该说得很全面了吧?我想小王看到了这篇文章后一定会感谢我的良苦用心的,他毕竟是个积极好学的好同事啊。

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