導語

在JAVA的關鍵字中，static和final是兩個我們必須掌握的關鍵字。不同于其他關鍵字，他們都有多種用法，而且在一定環境下使用，可以提高程序的運行性能，優化程序的結構。

下面我們來了解一下final關鍵字及其用法。

final關鍵字

在java中，final的含義在不同的場景下有細微的差別，但總體上來說，它指的是“這是不可變的”。下面，我們來講final的四種主要用法。

1.修飾數據

在編寫程序時，我們經常需要說明一個數據是不可變的，我們成為常量。在java中，用final關鍵字修飾的變量，只能進行一次賦值操作，并且在生存期內不可以改變它的值。更重要的是，final會告訴編譯器，這個數據是不會修改的，那么編譯器就可能會在編譯時期就對該數據進行替換甚至執行計算，這樣可以對我們的程序起到一點優化。不過在針對基本類型和引用類型時，final關鍵字的效果存在細微差別。我們來看下面的例子：

 1 class Value {
 2 int v;
 3 public Value(int v) {
 4 this.v = v;
 5 }
 6 }
 7 
 8 public class FinalTest {
 9 
10 final int f1 = 1;
11 final int f2;
12 public FinalTest() {
13 f2 = 2;
14 }
15 
16 public static void main(String[] args) {
17 final int value1 = 1;
18 // value1 = 4;
19 final double value2;
20 value2 = 2.0;
21 final Value value3 = new Value(1);
22 value3.v = 4;
23 }
24 }

上面的例子中，我們先來看一下main方法中的幾個final修飾的數據，在給value1賦初始值之后，我們無法再對value1的值進行修改，final關鍵字起到了常量的作用。從value2我們可以看到，final修飾的變量可以不在聲明時賦值，即可以先聲明，后賦值。value3時一個引用變量，這里我們可以看到final修飾引用變量時，只是限定了引用變量的引用不可改變，即不能將value3再次引用另一個Value對象，但是引用的對象的值是可以改變的，從內存模型中我們看的更加清晰：

上圖中，final修飾的值用粗線條的邊框表示它的值是不可改變的，我們知道引用變量的值實際上是它所引用的對象的地址，也就是說該地址的值是不可改變的，從而說明了為什么引用變量不可以改變引用對象。而實際引用的對象實際上是不受final關鍵字的影響的，所以它的值是可以改變的。

另一方面，我們看到了用final修飾成員變量時的細微差別，因為final修飾的數據的值是不可改變的，所以我們必須確保在使用前就已經對成員變量賦值了。因此對于final修飾的成員變量，我們有且只有兩個地方可以給它賦值，一個是聲明該成員時賦值，另一個是在構造方法中賦值，在這兩個地方我們必須給它們賦初始值。

最后我們需要注意的一點是，同時使用static和final修飾的成員在內存中只占據一段不能改變的存儲空間。

2.修飾方法參數

前面我們可以看到，如果變量是我們自己創建的，那么使用final修飾表示我們只會給它賦值一次且不會改變變量的值。那么如果變量是作為參數傳入的，我們怎么保證它的值不會改變呢？這就用到了final的第二種用法，即在我們編寫方法時，可以在參數前面添加final關鍵字，它表示在整個方法中，我們不會（實際上是不能）改變參數的值：

public class FinalTest {
 /* ... */
 public void finalFunc(final int i, final Value value) {
 // i = 5; 不能改變i的值
 // v = new Value(); 不能改變v的值
 value.v = 5; // 可以改變引用對象的值
 }
}

3.修飾方法

第三種方式，即用final關鍵字修飾方法，它表示該方法不能被覆蓋。這種使用方式主要是從設計的角度考慮，即明確告訴其他可能會繼承該類的程序員，不希望他們去覆蓋這個方法。這種方式我們很容易理解，然而，關于private和final關鍵字還有一點聯系，這就是類中所有的private方法都隱式地指定為是final的，由于無法在類外使用private方法，所以也就無法覆蓋它。

4.修飾類

了解了final關鍵字的其他用法，我們很容易可以想到使用final關鍵字修飾類的作用，那就是用final修飾的類是無法被繼承的。

上面我們講解了final的四種用法，然而，對于第三種和第四種用法，我們卻甚少使用。這不是沒有道理的，從final的設計來講，這兩種用法甚至可以說是雞肋，因為對于開發人員來講，如果我們寫的類被繼承的越多，就說明我們寫的類越有價值，越成功。即使是從設計的角度來講，也沒有必要將一個類設計為不可繼承的。Java標準庫就是一個很好的反例，特別是Java 1.0/1.1中Vector類被如此廣泛的運用，如果所有的方法均未被指定為final的話，它可能會更加有用。如此有用的類，我們很容易想到去繼承和重寫他們，然而，由于final的作用，導致我們對Vector類的擴展受到了一些阻礙，導致了Vector并沒有完全發揮它應有的全部價值。