一文了解Java开发中的final修饰符、常量、常量方法与常量类
一. final修饰符
简介
在Java中,final表示“最终的、不可改变的、完结的”,它也是一种修饰符,可以修饰变量、方法和类。final修饰变量、方法和类时的意义是不同的,但本质是一样的,都表示不可改变,类似C#里的sealed关键字。final修饰的变量叫做最终变量,也就是常量,修饰的方法叫做最终方法,修饰的类叫做最终类。
二. 常量
概念
被final修饰的变量一旦被赋值初始化后,就不能再被重新赋值。即变量值只能被赋值一次,不可被反复修改,所以叫做最终变量,也叫做常量。
并且我们在定义final变量时,必须显式地进行初始化,指定初始值,否则会出现“The blank final field xxx may not have been initialized”的异常提示。变量值的初始化,可以在两个地方:一是在变量定义处,即在final变量定义时直接给其赋值;二是在构造方法或静态代码块中。这些地方只能选其一,不能同时既在定义时赋值,又在构造方法或静态代码块中另外赋值。
我们在开发时,通常会把final修饰符和static修饰符一起使用,来创建类的常量。
特性
根据修饰变量的作用范围,比如在修饰局部变量和成员变量时,final会有不同的特性:
● final修饰局部变量时,在使用之前必须被赋值一次才能使用;
● final修饰成员变量时,如果在声明时没有赋值,则叫做“空白final变量”,空白final变量必须在构造方法或静态代码块中进行初始化。
根据修饰变量的数据类型,比如在修饰基本类型和引用类型的变量时,final也有不同的特性:
● final修饰基本类型的变量时,不能把基本类型的值重新赋值,因此基本类型的变量值不能被改变。
● final修饰引用类型的变量时,final只会保证引用类型的变量所引用的地址不会改变,即保证该变量会一直引用同一个对象。因为引用类型的变量保存的仅仅是一个引用地址,所以final修饰引用类型的变量时,该变量会一直引用同一个对象,但这个对象本身的成员和数据是完全可以发生改变的。
语法
final修饰变量时,常用的语法格式如下:
final String 变量名=变量值;
我们在使用final声明变量时,一般会要求变量名的单词全部大写,且变量名由多个单词组成时,多个单词之间用下划线“_”分隔开,比如“SCHOOL_NAME”。
案例
4.1 修饰局部变量
以下案例是final修饰局部变量时的用法和特性。
从上述案例中可知,局部常量最好是在声明时就进行初始化。而且常量只能被赋值一次,否则会出现编译错误:“The final local variable xxx may already have been assigned”。
4.2 修饰成员变量
以下案例是final修饰成员变量时的用法和特性。
从上述代码中可知,空白final变量,可以在构造方法或静态代码块中初始化。
4.3 修饰基本类型的变量
以下案例是final修饰基本类型变量时的用法和特性。final修饰基本类型的变量时,不能把基本类型的变量重新赋值,因此基本类型的变量值不能被改变,否则会出现“The final local variable x cannot be assigned. It must be blank and not using a compound assignment”的异常。
4.4 修饰引用类型的变量
以下案例是final修饰引用类型变量时的用法和特性。final修饰引用类型的变量时,final只会保证引用类型的变量所引用的地址不会改变,即保证该变量会一直引用同一个对象,否则会出现“Array constants can only be used in initializers”或者“The final local variable user cannot be assigned. It must be blank and not using a compound assignment”的异常。
import java.util.Arrays;
从上面的两个案例中,我们可以得知,使用 final修饰引用类型的变量时,变量不能被重新赋值,但我们可以改变该变量所引用对象里的内容。
三. 常量方法
概念
被final修饰的方法称为常量方法,该方法可以被重载,也可以被子类继承,但却不能被重写。当一个方法的功能已经可以满足当前要求,不需要进行扩展,我们就不用任何子类来重写该方法,防止该方法的内容被修改。比如Object类中,就有一个final修饰的getClass()方法,Object的任何子类都不能重写这个方法。
语法
final修饰方法时,常用的语法格式如下:
修饰符 final 返回值类型 方法名(){
//方法体
}
案例
3.1 子类不能重写父类的final方法
如果我们在父类中定义一个final方法,子类继承父类后,子类不能重写父类中的这个final方法,否则会出现“Cannot override the final method from Father”异常。但是我们要注意,final方法是可以被重载的!
3.2 父类中私有的final方法
如果我们在父类中定义了一个私有的private方法,因为它只能在当前类中可见,其子类无法访问该方法,所以子类也就无法重写该方法。如果子类中也定义了一个与父类中完全相同的private方法,这也不算方法重写,这只是重新定义了一个新方法。因此,即使我们使用final修饰private方法,我们也可以在其子类中定义与该方法相同的方法。
四. 常量类
概念
我们知道,通常子类继承父类时,子类可以访问父类的内部数据,并可通过重写父类的方法来改变父类方法的实现细节。但这样做可能会导致一些不安全的因素,所以为了保证某个类不可被继承,我们就可以使用final来修饰这个类。被final修饰的类称为常量类,这种类不能被继承,也就不能被修改或扩展。
final类无法被任何其他类继承,这意味着该类在Java的继承树体系中是一个叶子类,比如我们经常使用的String类,就是典型的final类。如下图所示:
而final类中的成员,我们可以用final修饰,也可以不用final修饰。比如final类中的方法,因为这些方法本身就属于final类,该类都不能被子类继承,里面的所有方法自然也就不能被子类重写,那么这些方法自然也就成了final型。所以final中的变量和方法,我们都没必要再单独添加final修饰符了。
2. 语法
final修饰类时,常用的语法格式如下:
访问修饰符 final class 类名{
//....
}
4. 案例
从上面的代码中我们可以验证得知,final类不能被继承,final类中的方法更不可能被重写,否则会出现“The type Son cannot subclass the final class Father”异常,如下图所示:
至此,就把final与常量、常量方法、常量类等相关内容讲解完毕了,现在你知道final的特性都有哪些吗?
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