深入Java Final

JAVA关键字final用于修饰数据、方法或类，通常意味着“无法改变的”，既数据不能改变，方法不能覆盖，类不能继承。一般采用final有两种原因：设计和效率。而随着JAVA版本的更新，一些效率上的问题可以交由编译器和JVM处理。因此，采用final来解决效率问题就显得不是那么重要了。

Final修饰符大多运用于基本数据类型（primitive）域或者不可变（immutable）类的域（如果类中的所有方法方法都不会改变其对象，这种类就是不可变类。String就是一个不可变类）。

【final数据】

Final关键字用修饰数据主要有两种情况：

1. 编译期常量

2. 运行时初始化的值

对于编译期常量，指的是一个既是final又是static的域（依照惯例，编译期常量全部用大写字母命名，并且用下划线分隔各个单词），它只占据一段不能改变的存储空间。编译器可以将编译期常量代入到任何可能用到它的计算式中，也就是说，可以在编译时执行计算式，这相对减轻了运行时负担。编译期常量在定义时必须对它赋值（不一定是基本类型）。

运行时初始化的值，对于基本类型，final使得其值不可改变；而对于对象引用，final使得引用不可改变，即无法将其改为指向另一个对象，然而，对象本身却可以修改（适用于数组，数组也是对象）。

public class javaFinalData{

    private static final String TESTD = "test";
    public static final String TESTE = "test";
    public static final String[] TESTF = {"1","2"}; //非基本类型
    private static final String[] TESTG = new String[2];

    public static void main(String args[]){
        final int testA = 1;
        final String testB = "test";
        final int[] testC = {1,1,2,};
        System.out.println(testC[1]);
        testC[1] = 123;
        System.out.println(testC[1]);
    }
}

【未赋值的final域】

JAVA允许生成未赋值的final域，但是必须在域的定义处或者每个构造器中对final域进行赋值（有多少个构造器就必须赋值几次），确保在使用前被初始化。采用这种方式，可以使得final运用得更加灵活，在同一个类中，根据不同的对象赋予不同的值，却又保持不可改变的特性。

public class javaBlankFinal{
    private final int blank;

    public javaBlankFinal(){
        blank = 2011;
    }

    public javaBlankFinal(int temp){
        blank = 2012;
    }

    public javaBlankFinal(String temp){
        blank = 2014;
    }

    public static void main(String args[]){
        new javaBlankFinal();
    }
}

【final方法】

       使用final方法有两方面原因：一是将方法锁定，防止方法被覆盖，确保在继承中方法行为保持不变；二是将方法调用转为内联调用（inlining），以减少方法调用的开销。但是，在最近的版本中，JVM可以自行进行优化，因此无需使用final方法来处理效率问题。

       关于final方法，还有一点需要注意，类中所有的private方法都隐式地指定为final方法（也可以为其加上final修饰，但没有意义）。当你试图覆盖一个private方法，编译器并没有报错，但是，实际上你并没有覆盖该方法，只是生成了一个新方法。因为private方法是无法被外部类所访问的，当然就无法覆盖到它了。

       使用@Override注解可以防止上述问题。如程序所示：

class finalFunction{
    private void finalFunctionA(){
        System.out.println("finalFunctionA");
    }

    private final void finalFunctionB(){
        System.out.println("finalFunctionB");
    }

    final void finalFunctionC(){
        System.out.println("finalFunctionC");
    }

    void functionD(){}
}

class overrideFinalFunction extends finalFunction{
    //@Override   添加@Override注解可以识别是否是override
    public void finalFunctionA(){              
        System.out.println("override finalFunctionA");
    }

    public final void finalFunctionB(){
        System.out.println("override finalFunctionB");
    }

    //final void finalFunctionC(){}   //Cannot override the final method from finalFunction

    @Override  
    void functionD(){} //真正的override方法
}

public class javaFinalFunction extends finalFunction{
    public static void main(String args[]){
        finalFunction ff = new finalFunction();
        //ff.finalFunctionA();  //无法调用private方法
        //ff.finalFunctionB();

        overrideFinalFunction off = new overrideFinalFunction();
        off.finalFunctionA();   //public方法
        off.finalFunctionB();
    }
}

【final类】

使用final类一般是出于设计原因，不允许该类被继承。这样可以保证类的行为不会改变，或许还能避免一些安全危机。Final类中所有的方法都隐式指定为final方法，因此无法被覆盖（因为final类禁止继承，也就无法覆盖其类中的方法）。在Java核心API中，有许多应用final的例子，例如java.lang.String。为String类指定final防止覆盖length()等方法。

对于final域来说，即使将一个类声明为final，类中的域不会自动成为final域。

final class finalClass{
    int testA = 2011;
}
//class extendFinalClassextends finalClass{}  //can not extendthe final class finalClass

public class javaFinalClass{
    public static void main(String args[]){
       finalClass fc = new finalClass();
       System.out.println(fc.testA);
       fc.testA = 2012;
       System.out.println(fc.testA);
    }
}