Final關鍵字的這8個小細節，你get到幾個?
前言
大家好，我是狂聊君。
今天來聊 final 關鍵字，因為最近在看的幾本書都講到了 final 關鍵字，發現好多小細節自己都忽視了，抽空總結了一下，分享給大家。
正文
final關鍵字是一個常用的關鍵字，可以修飾變量、方法、類，用來表示它修飾的類、方法和變量不可改變，下面就聊一下使用 final 關鍵字的一些小細節。
細節一、final 修飾類成員變量和實例成員變量的賦值時機
對于類變量：
- 聲明變量的時候直接賦初始值
- 在靜態代碼塊中給類變量賦初始值
如下代碼所示：
- public class FinalTest {
- //a變量直接賦值
- private final static int a = 1;
- private final static int b;
- //b變量通過靜態代碼塊賦值
- static {
- b=2;
- }
- }
對于實例變量：
- 在聲明變量的時候直接賦值
- 在非靜態代碼塊中賦值
- 在構造器中賦初始化值
如下代碼所示：
- public class FinalTest {
- //c變量在在聲明時直接賦值
- private final int c =1;
- private final int d;
- private final int e;
- //d變量在非靜態代碼塊中賦值
- {
- d=2;
- }
- //e變量在構造器中賦值
- FinalTest(){
- e=3;
- }
- }
細節二、當 final 修飾的成員變量未對它進行初始化時，會出現錯誤嗎?
答：會出現錯誤。因為 java 語法規定，final 修飾的成員變量必須由程序員顯示的初始化，系統不會對變量進行隱式的初始化。
如下圖所示，未初始化變量就會出現編譯錯誤：
細節三、final 修飾基本類型變量和引用類型變量的區別
如果 fianl 修飾的是一個基本數據類型的數據，一旦賦值后就不能再次更改。
那么 final 修飾的是引用數據類型呢?這個引用的變量能夠改變嗎?
看下面的代碼：
- public class FinalTest {
- //在聲明final實例成員變量時進行賦值
- private final static Student student = new Student(50, "Java");
- public static void main(String[] args) {
- //對final引用數據類型student進行更改
- 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 + '\'' +
- '}';
- }
- }
- }
- //下面是打印結果
- Student{age=100, name='Java'}
從打印結果可以看到：引用數據類型變量 student 的 age 屬性修改成 100，是可以修改成功的。
結論：
- 當 final 修飾基本數據類型變量時，不能對基本數據類型變量重新賦值，因此基本數據類型變量不能被改變。
- 對于引用類型變量而言，它僅僅保存的是一個引用，final 只保證這個引用類型變量所引用的地址不會發生改變，即一直引用這個對象，但這個對象里面的屬性是可以改變的。
細節四、final 修飾局部變量的場景
fianl 局部變量由程序員進行顯示的初始化，如果 final 局部變量進行初始化之后就不能再次進行更改。
如果 final 變量未進行初始化，可以進行賦值，并且只能進行一次賦值，一旦賦值之后再次賦值就會出錯。
下面的代碼演示 final 修飾局部變量的情況：
細節五、final 修飾方法會對重載有影響嗎?重寫呢?
對于重載：final 修飾方法后是可以重載的
如下代碼：
- public class FinalTest {
- public final void test(){
- }
- //重載方法不會出現問題
- public final void test(String test){
- }
- }
對于重寫：當父類的方法被 final 修飾的時候，子類不能重寫父類的該方法
如上代碼所示，可以看到會出現 cannot override ,overridden method is final 的編譯錯誤提示
細節六、final 修飾類的場景
當用final修飾一個類時，表明這個類不能被繼承。也就是說，如果一個類你永遠不會讓他被繼承，就可以用 final 進行修飾。
final 類中的成員變量可以根據需要設為 final，但是要注意 final 類中的所有成員方法都會被隱式地指定為 final 方法。
細節七、寫 final 域的重排序規則，你知道嗎?
這個規則是指禁止對 final 域的寫重排序到構造函數之外，這個規則的實現主要包含了兩個方面：
- JMM 禁止編譯器把 final 域的寫重排序 到 構造函數 之外
- 編譯器會在 final 域寫之后，構造函數 return 之前，插入一個 StoreStore 屏障。這個屏障可以禁止處理器把 final 域的寫重排序到構造函數之外
給舉個例子，要不太抽象了，先看一段代碼
- public class FinalTest{
- private int a; //普通域
- private final int b; //final域
- private static FinalTest finalTest;
- public FinalTest() {
- a = 1; // 1. 寫普通域
- b = 2; // 2. 寫final域
- }
- public static void writer() {
- finalTest = new FinalTest();
- }
- public static void reader() {
- FinalTest demo = finalTest; // 3.讀對象引用
- int a = demo.a; //4.讀普通域
- int b = demo.b; //5.讀final域
- }
- }
假設線程 A 在執行 writer()方法，線程 B 執行 reader()方法。
由于變量 a 和變量 b 之間沒有依賴性，所以就有可能會出現下圖所示的重排序
由于普通變量 a 可能會被重排序到構造函數之外，所以線程 B 就有可能讀到的是普通變量 a 初始化之前的值(零值)，這樣就可能出現錯誤。
而 final 域變量 b，根據重排序規則，會禁止 final 修飾的變量 b 重排序到構造函數之外，從而 b 能夠正確賦值，線程 B 就能夠讀到 final 域變量 b初始化后的值。
結論：寫 final 域的重排序規則可以確保在對象引用為任意線程可見之前，對象的 final 域已經被正確初始化過了，而普通域就不具有這個保障。
細節八：讀 final 域的重排序規則，你知道嗎?
這個規則是指在一個線程中，初次讀對象引用和初次讀該對象包含的 final 域，JMM 會禁止這兩個操作的重排序。
還是上面那段代碼
- public class FinalTest{
- private int a; //普通域
- private final int b; //final域
- private static FinalTest finalTest;
- public FinalTest() {
- a = 1; // 1. 寫普通域
- b = 2; // 2. 寫final域
- }
- public static void writer() {
- finalTest = new FinalTest();
- }
- public static void reader() {
- FinalTest demo = finalTest; // 3.讀對象引用
- int a = demo.a; //4.讀普通域
- int b = demo.b; //5.讀final域
- }
- }
假設線程 A 在執行 writer()方法，線程 B 執行 reader()方法。
線程 B 可能就會出現下圖所示的重排序
可以看到，由于讀對象的普通域被重排序到了讀對象引用的前面，就會出現線程 B 還未讀到對象引用就在讀取該對象的普通域變量，這顯然是錯誤的操作。而 final 域的讀操作就“限定”了在讀 final 域變量前已經讀到了該對象的引用，從而就可以避免這種情況。
結論：讀 final 域的重排序規則可以確保在讀一個對象的 final 域之前，一定會先讀包含這個 final 域的對象的引用。
結束今天給大家總結了一下使用 final 關鍵字容易忽視的一些小細節，看完希望你能有所收獲。
