详解Java关键字final

一、常见问题

• 所有的final修饰的字段都是编译期常量吗?
• 如何理解private所修饰的方法是隐式的final?
• 说说final类型的类如何拓展?比如String是final类型，我们想写个MyString复用所有String中方法，同时增加一个新的toMyString()的方法，应该如何做?
• final方法可以被重载吗?可以
• 父类的final方法能不能够被子类重写?不可以
• 说说final域重排序规则?
• 说说final的原理?
• 使用 final 的限制条件和局限性?

二、final修饰类

当某个类的整体定义为final时，就表明了你不能打算继承该类，而且也不允许别人这么做。即这个类是不能有子类的。
注意：final类中的所有方法都隐式为final，因为无法覆盖他们，所以在final类中给任何方法添加final关键字是没有任何意义的。

三、final修饰方法

类中所有private方法都隐式地指定为final的，由于无法取用private方法，所以也就不能覆盖它。可以对private方法增添final关键字，但这样做并没有什么好处。

public class Base {
    private void test() {
    }
}

public class Son extends Base{
    public void test() {
    }
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
        Base father = son;
        //father.test();
    }
}
  

Base和Son都有方法test(),但是这并不是一种覆盖，因为private所修饰的方法是隐式的final，也就是无法被继承，所以更不用说是覆盖了，在Son中的test()方法不过是属于Son的新成员罢了，Son进行向上转型得到father，但是father.test()是不可执行的，因为Base中的test方法是private的，无法被访问到。

四、final方法是可以被重载的

我们知道父类的final方法是不能够被子类重写的，那么final方法可以被重载吗? 答案是可以的，下面代码是正确的。

public class FinalExampleParent {
    public final void test() {
    }

    public final void test(String str) {
    }
}

修饰参数
Java允许在参数列表中以声明的方式将参数指明为final，这意味这你无法在方法中更改参数引用所指向的对象。这个特性主要用来向匿名内部类传递数据。

五、修饰变量

public class Test {
    //编译期常量
    final int i = 1;
    final static int J = 1;
    final int[] a = {1,2,3,4};
    //非编译期常量
    Random r = new Random();
    final int k = r.nextInt();

    public static void main(String[] args) {

    }
}

k的值由随机数对象决定，所以不是所有的final修饰的字段都是编译期常量，只是k的值在被初始化后无法被更改。

六、static final

一个既是static又是final 的字段只占据一段不能改变的存储空间，它必须在定义的时候进行赋值，否则编译器将不予通过。

public class finaltest
{
    //Random对象r
    static Random r = new Random();
    //生成随机数k
    final int k = r.nextInt(10);
    //生成随机数k2
    static final int k2 = r.nextInt(10);
    
    public static void main(String[] args) {
        
        finaltest t1 = new finaltest();
        
        System.out.println("k="+t1.k+" k2="+t1.k2);
        
        finaltest t2 = new finaltest();
        
        System.out.println("k="+t2.k+" k2="+t2.k2);
    }
}
  

k=2 k2=7
k=8 k2=7
我们可以发现对于不同的对象k的值是不同的，但是k2的值却是相同的，这是为什么呢? 因为static关键字所修饰的字段并不属于一个对象，而是属于这个类的。也可简单的理解为static final所修饰的字段仅占据内存的一个一份空间，一旦被初始化之后便不会被更改。

七、black final

Java允许生成空白final，也就是说被声明为final但又没有给出定值的字段,但是必须在该字段被使用之前被赋值，这给予我们两种选择：

• 在定义处进行赋值(这不叫空白final)
• 在构造器中进行赋值，保证了该值在被使用前赋值。

这增强了final的灵活性。

final int i1 = 1;

    final int i2;//空白final

    public finaltest() {
        i2 = 1;
    }
    public finaltest(int x) {
        this.i2 = x;
    }

可以看到i2的赋值更为灵活。但是请注意，如果字段由static和final修饰，仅能在定义处赋值，因为该字段不属于对象，属于这个类。

八、final域重排序规则

上面我们聊的final使用，应该属于Java基础层面的，当理解这些后我们就真的算是掌握了final吗? 有考虑过final在多线程并发的情况吗? 在java内存模型中我们知道java内存模型为了能让处理器和编译器底层发挥他们的最大优势，对底层的约束就很少，也就是说针对底层来说java内存模型就是一弱内存数据模型。同时，处理器和编译为了性能优化会对指令序列有编译器和处理器重排序。那么，在多线程情况下,final会进行怎样的重排序? 会导致线程安全的问题吗? 下面，就来看看final的重排序。

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