Java 中 final 关键字的作用
引言
在 Java 编程里，final 关键字是一个非常实用且强大的工具。它可以修饰类、方法和变量，赋予这些元素不可改变的特性。深入理解 final 关键字的作用，有助于我们编写出更安全、更高效且易于维护的代码。接下来，我们将详细探讨 final 关键字在不同场景下的具体作用。
final 修饰类
当 final 关键字用于修饰类时，意味着这个类不能被继承，即它不能有子类。这就像是给这个类加上了一把 “锁”，阻止其他类对它进行扩展。
示例代码
final class FinalClass {
public void showMessage() {
System.out.println("This is a final class.");
}
}
// 以下代码会编译错误，因为 FinalClass 是 final 类，不能被继承
// class SubClass extends FinalClass {
// }
使用场景
- 安全性和稳定性：当一个类的设计已经非常完善，不希望其他开发者通过继承来修改其行为时，可以将其声明为
final类。例如，Java 中的String类就是final类，这保证了字符串的不可变性和安全性，防止他人通过继承修改字符串的行为，从而避免潜在的安全风险。 - 性能优化：由于
final类不能被继承，编译器可以对其进行一些优化，提高代码的执行效率。
final 修饰方法
当 final 关键字用于修饰方法时，这个方法不能被其子类重写。这就像是给这个方法设置了一个 “保护罩”，确保其实现不会被改变。
示例代码
class ParentClass {
public final void display() {
System.out.println("This is a final method.");
}
}
class ChildClass extends ParentClass {
// 以下代码会编译错误，因为 display 方法是 final 方法，不能被重写
// @Override
// public void display() {
// System.out.println("Trying to override final method.");
// }
}
使用场景
- 确保方法的一致性：当一个方法的实现逻辑是固定的，不希望子类对其进行修改时，可以将其声明为
final方法。例如，一些基础的工具方法，其实现逻辑已经经过严格测试和验证，不允许子类随意改变。 - 提高性能：
final方法在调用时不需要进行动态绑定，编译器可以直接确定调用的方法，从而提高方法调用的效率。
final 修饰变量
当 final 关键字用于修饰变量时，这个变量一旦被赋值，就不能再被修改，成为了一个常量。
修饰基本数据类型变量
final int MAX_NUMBER = 100;
// 以下代码会编译错误，因为 MAX_NUMBER 是 final 变量，不能再被赋值
// MAX_NUMBER = 200;
当 final 修饰基本数据类型变量时，变量存储的值不能被改变。
修饰引用数据类型变量
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class FinalReferenceExample {
public static void main(String[] args) {
final List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("apple");
list.add("banana");
// 以下代码会编译错误，因为 list 是 final 变量，不能再指向其他对象
// list = new ArrayList<>();
}
}
当 final 修饰引用数据类型变量时，变量存储的引用地址不能被改变，但对象本身的内容是可以修改的。
使用场景
- 常量定义：在程序中，经常会用到一些固定不变的值，如圆周率、数学常量等，使用
final关键字将其定义为常量，提高代码的可读性和可维护性。
public class Constants {
public static final double PI = 3.1415926;
}
- 避免意外修改：使用
final关键字可以防止变量在代码中被意外修改，增强代码的安全性。