我去,你竟然還不會用 Java final 關鍵字

我去,你竟然還不會用 Java final 關鍵字

寫一篇文章容易嗎?太不容易了,首先,需要一個安靜的環境,這一點就非常不容易。很多小夥伴的辦公室都是開放式的,非常吵,況且上班時間寫的話,領導就不高興了;只能抽時間寫。其次,環境有了,還要有一顆安靜的心,如果心裏裝着其他揮之不去的事,那就糟糕了,呆坐着電腦前一整天也不會有結果。

我十分佩服一些同行,他們寫萬字長文,這在我看來,幾乎不太可能完成。因為我要日更,一萬字的長文,如果走原創的話,至少需要一周時間,甚至一個月的時間。

就如小夥伴們看到的,我寫的文章大致都能在五分鐘內閱讀完,並且能夠保證小夥伴們在閱讀完學到或者溫習到一些知識。這就是我的風格,通俗易懂,輕鬆幽默。

好了,又一篇我去系列的文章它來了:你竟然還不會用 final 關鍵字。

已經晚上 9 點半了,我還沒有下班,因為要和小王一塊修復一個 bug。我訂了一份至尊披薩,和小王吃得津津有味的時候,他突然問了我一個問題:“老大,能給我詳細地說說 final 關鍵字嗎,總感覺對這個關鍵字的認知不夠全面。”

一下子我的火氣就來了,儘管小王問的態度很謙遜,很卑微,但我還是忍不住破口大罵:“我擦,小王,你丫的竟然不會用 final,我當初是怎麼面試你進來的!”

發火歸發火,我這個人還是有原則的,等十點半回到家后,我決定為小王專門寫一篇文章,好好地講一講 final 關鍵字,也希望給更多的小夥伴一些幫助。

儘管繼承可以讓我們重用現有代碼,但有時處於某些原因,我們確實需要對可擴展性進行限制,final 關鍵字可以幫助我們做到這一點。

01、final 類

如果一個類使用了 final 關鍵字修飾,那麼它就無法被繼承。如果小夥伴們細心觀察的話,Java 就有不少 final 類,比如說最常見的 String 類。

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

為什麼 String 類要設計成 final 的呢?原因大致有以下三個:

  • 為了實現字符串常量池
  • 為了線程安全
  • 為了 HashCode 的不可變性

更詳細的原因,可以查看我之前寫的一篇文章。

任何嘗試從 final 類繼承的行為將會引發編譯錯誤,為了驗證這一點,我們來看下面這個例子,Writer 類是 final 的。

public final class Writer {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

嘗試去繼承它,編譯器會提示以下錯誤,Writer 類是 final 的,無法繼承。

不過,類是 final 的,並不意味着該類的對象是不可變的。

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

Writer 的 name 字段的默認值是 null,但可以通過 settter 方法將其更改為“沉默王二”。也就是說,如果一個類只是 final 的,那麼它並不是不可變的全部條件。

如果,你想了解不可變類的全部真相,請查看我之前寫的文章這次要說不明白immutable類,我就怎麼地。突然發現,寫系列文章真的妙啊,很多相關性的概念全部涉及到了。我真服了自己了。

把一個類設計成 final 的,有其安全方面的考慮,但不應該故意為之,因為把一個類定義成 final 的,意味着它沒辦法繼承,假如這個類的一些方法存在一些問題的話,我們就無法通過重寫的方式去修復它。

02、final 方法

被 final 修飾的方法不能被重寫。如果我們在設計一個類的時候,認為某些方法不應該被重寫,就應該把它設計成 final 的。

Thread 類就是一個例子,它本身不是 final 的,這意味着我們可以擴展它,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,該方法是一個本地(native)方法,用於確認線程是否處於活躍狀態。而本地方法是由操作系統決定的,因此重寫該方法並不容易實現。

Actor 類有一個 final 方法 show()

public class Actor {
    public final void show() {

    }
}

當我們想要重寫該方法的話,就會出現編譯錯誤:

如果一個類中的某些方法要被其他方法調用,則應考慮事被調用的方法稱為 final 方法,否則,重寫該方法會影響到調用方法的使用。

一個類是 final 的,和一個類不是 final,但它所有的方法都是 final 的,考慮一下,它們之間有什麼區別?

我能想到的一點,就是前者不能被繼承,也就是說方法無法被重寫;後者呢,可以被繼承,然後追加一些非 final 的方法。沒毛病吧?看把我聰明的。

03、final 變量

被 final 修飾的變量無法重新賦值。換句話說,final 變量一旦初始化,就無法更改。之前被一個小夥伴問過,什麼是 effective final,什麼是 final,這一點,我在之前的文章也有闡述過,所以這裏再貼一下地址:

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

1)final 修飾的基本數據類型

來聲明一個 final 修飾的 int 類型的變量:

final int age = 18;

嘗試將它修改為 30,結果編譯器生氣了:

2)final 修飾的引用類型

現在有一個普通的類 Pig,它有一個字段 name:

public class Pig {
   private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

在測試類中聲明一個 final 修飾的 Pig 對象:

 final Pig pig = new Pig();

如果嘗試將 pig 重新賦值的話,編譯器同樣會生氣:

但我們仍然可以去修改 Pig 的字段值:

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

3)final 修飾的字段

final 修飾的字段可以分為兩種,一種是 static 的,另外一種是沒有 static 的,就像下面這樣:

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

非 static 的 final 字段必須有一個默認值,否則編譯器將會提醒沒有初始化:

static 的 final 字段也叫常量,它的名字應該為大寫,可以在聲明的時候初始化,也可以通過 static [代碼塊初始化]()。

4) final 修飾的參數

final 關鍵字還可以修飾參數,它意味着參數在方法體內不能被再修改:

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

    public void arg1(final String name) {
    }
}

如果嘗試去修改它的話,編譯器會提示以下錯誤:

04、總結

親愛的讀者朋友,我應該說得很全面了吧?我想小王看到了這篇文章后一定會感謝我的良苦用心的,他畢竟是個积極好學的好同事啊。

如果覺得文章對你有點幫助,請微信搜索「 沉默王二 」第一時間閱讀,回復「併發」更有一份阿里大牛重寫的 Java 併發編程實戰,從此再也不用擔心面試官在這方面的刁難了。

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我是沉默王二,一枚有顏值卻靠才華苟且的程序員。關注即可提升學習效率,別忘了三連啊,點贊、收藏、留言,我不挑,嘻嘻

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