Java [final关键字]

final

final 是 Java 中的一个关键字，简而言之，final 的作用意味着“这是无法改变的”。不过由于 final 关键字一共有三种用法，它可以用来修饰变量、方法或者类，而且在修饰不同的地方时，效果、含义和侧重点也会有所不同。

final 修饰变量
关键字 final 修饰变量的作用是很明确的，那就是意味着这个变量一旦被赋值就不能被修改了，也就是说只能被赋值一次，直到天涯海角也不会“变心”。如果我们尝试对一个已经赋值过 final 的变量再次赋值，就会报编译错误。如果我们尝试对一个已经赋值过 final 的变量再次赋值，就会报编译错误。
代码示例：

/**
 * 描述：     final变量一旦被赋值就不能被修改
 */
public class FinalVarCantChange {
    public final int finalVar = 0;
    public static void main(String[] args) {
        FinalVarCantChange finalVarCantChange = new FinalVarCantChange();
//        finalVarCantChange.finalVar=9;     //编译错误，不允许修改final的成员变量
    }
}

为什么要对某个变量去加 final 关键字呢？主要有以下两点目的。

• 第一个目的是出于设计角度去考虑的，比如我们希望创建一个一旦被赋值就不能改变的量，那么就可以使用 final 关键字。比如声明常量的时候，通常都是带 final 的：

  public static final int YEAR = 2021;
  

• 第二个目的是从线程安全的角度去考虑的。不可变的对象天生就是线程安全的，所以不需要我们额外进行同步等处理，这些开销是没有的。如果 final 修饰的是基本数据类型，那么它自然就具备了不可变这个性质，所以自动保证了线程安全。

赋值时机**
下面我们就来看一下被 final 修饰的变量的赋值时机，变量可以分为以下三种：

• 成员变量，类中的非 static 修饰的属性；
• 静态变量，类中的被 static 修饰的属性；
• 局部变量，方法中的变量。

1）成员变量

• 第一种是在声明变量的等号右边直接赋值，例如：

  public class FinalFieldAssignment1 {
    private final int finalVar = 0;
  }
  

• 第二种是在构造函数中赋值，例如： ```java class FinalFieldAssignment2 {

  private final int finalVar;

  public FinalFieldAssignment2() {

    finalVar = 0;
  

  }

}

- 第三种就是在类的构造代码块中赋值（不常用），例如：
```java
class FinalFieldAssignment3 {

    private final int finalVar;

    {
        finalVar = 0;
    }

}

2）静态变量
静态变量是类中的 static 属性，它被 final 修饰后，只有两种赋值时机。

• 第一种同样是在声明变量的等号右边直接赋值，例如：

  /**
  * 描述：     演示final的static类变量的赋值时机
  */
  public class StaticFieldAssignment1 {
    private static final int a = 0;
  }
  

• 第二种赋值时机就是它可以在一个静态的 static 初始代码块中赋值，这种用法不是很多，例如： ```java class StaticFieldAssignment2 {

  private static final int a;

  static {

    a = 0;
  

  }

}

3）局部变量<br />局部变量指的是方法中的变量，如果你把它修饰为了 final，它的含义依然是**一旦赋值就不能改变**。<br />它的赋值时机和前两种变量是不一样的，因为它是在方法中定义的，所以它没有构造函数，也同样不存在初始代码块，所以对应的这两种赋值时机就都不存在了。实际上，对于 final 的局部变量而言，它是不限定具体赋值时机的，只要求我们**在使用之前必须对它进行赋值**即可。
```java
/**
 * 描述：     本地变量的赋值时机：使用前赋值即可
 */
public class LocalVarAssignment1 {
    public void foo() {
        final int a = 0;//等号右边直接赋值
    }
}

class LocalVarAssignment2 {
    public void foo() {
        final int a;//这是允许的，因为a没有被使用
    }
}

class LocalVarAssignment3 {
    public void foo() {
        final int a;
        a = 0;//使用前赋值
        System.out.println(a);
    }
}

特殊用法：final 修饰参数
关键字 final 还可以用于修饰方法中的参数。在方法的参数列表中是可以把参数声明为 final 的，这意味着我们没有办法在方法内部对这个参数进行修改**。

/**
 * 描述：     final参数
 */
public class FinalPara {

    public void withFinal(final int a) {
        System.out.println(a);//可以读取final参数的值
//        a = 9; //编译错误，不允许修改final参数的值
    }

}

final 修饰方法
我们使用 final 去修饰方法的唯一原因，就是想把这个方法锁定，意味着任何继承类都不能修改这个方法的含义，也就是说，被 final 修饰的方法不可以被重写，不能被 override。

/**
 * 描述：     final的方法不允许被重写
 */
public class FinalMethod {
    public void drink() {

    }
    public final void eat() {

    }
}

class SubClass extends FinalMethod {

    @Override
    public void drink() {
        //非final方法允许被重写
    }
//    public void eat() {}//编译错误，不允许重写final方法
//    public final SubClass() {} //编译错误，构造方法不允许被final修饰

}

final 修饰类
下面我们再来看下 final 修饰类的情况，final 修饰类的含义很明确，就是这个类“不可被继承”。我们举个代码例子：

/**
 * 描述：     测试final class的效果
 */
public final class FinalClassDemo {
    //code
}

//class A extends FinalClassDemo {}//编译错误，无法继承final的类

不变性
如果对象在被创建之后，其状态就不能修改了，那么它就具备“不变性”。
“被 final 修饰的变量意味着一旦被赋值就不能修改”，而这个规则对于基本类型的变量是没有歧义的，但是对于对象类型而言，final 其实只是保证这个变量的引用不可变，而对象本身依然是可以变化的。这一点同样适用于数组，因为在 Java 中数组也是对象**。那我们就来举个例子，看一看以下 Java 程序的输出：

class Test {
    public static void main(String args[]) {
       final int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};  //  注意，数组 arr 是 final 的
       for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
           arr[i] = arr[i]*10;
           System.out.println(arr[i]);
       }
    }
}

打印出来结果如下：

10 
20 
30 
40 
50

final 修饰一个指向对象的变量的时候，对象本身的内容依然是可以变化的。

**