Java 最终修饰符

Question

有人告诉我，我误解了 final 的效果。 final 关键字有什么作用？

以下是我的想法的简短概述，我知道：

Java Final 修饰符（又名聚合关系）

原始变量：只能设置一次。 （内存和性能 增益）
对象变量：可以修改，final适用于对象 参考。
字段：只能设置一次。
方法：无法覆盖、隐藏。
类：无法扩展。
垃圾回收：将强制Java分代垃圾回收 标记-扫描到双重扫描。

Can 和 Cant

• 可以使克隆失败（这既是好也是坏）
• 可以使不可变原语又名 const
• 可以使空白不可变 - 在创建时初始化又称为只读
• 可以使对象浅层不可变
• 可以使作用域/可见性不可变
• 可以使方法调用开销更小（因为它不需要虚表）
• 可以使方法参数用作最终（即使不是）
• 可以使对象线程安全（如果对象被定义为最终，它不会使方法参数成为最终）
• 可以进行模拟测试（不是你可以做的 ）关于它的任何事情 - 你可以说错误是故意的）
• 不能交朋友（与其他朋友可变并且休息时不可变）
• 不能使可变的稍后更改为不可变（但可以使用像修复这样的工厂模式）
• 不能使数组元素不可变，又名深度不可变
• 无法创建对象的新实例（这既好又坏）
• 无法使序列化工作

除了 final 之外没有其他选择，但有包装器 + private 和枚举。

Answer 1

Final 关键字通常用于保持不变性。对类或方法使用final是为了防止方法之间的联系被破坏。例如，假设类 X 的某个方法的实现假定方法 M 将以某种方式运行。将 X 或 M 声明为 Final 将防止派生类重新定义 M 从而导致 X 行为不正确。

Answer 2

依次回答您的每个观点：

原始变量：只能设置一次。 （内存和性能增益）

是的，但没有内存增益，也没有性能增益。 （您所谓的性能增益仅来自设置一次......而不是来自final。）

对象变量：可以修改，final适用于对象引用。

是的。 （但是，此描述忽略了一点，即这与 Java 语言的其余部分处理对象/引用二元性的方式完全一致。例如，当对象作为参数传递并作为结果返回时。）

字段：只能设置一次。

真正的答案是：与变量相同。

方法：无法覆盖、隐藏。

是的。但还要注意，这里发生的情况是，final 关键字在不同的语法上下文中使用，其含义与字段/变量的 final 不同。

类：无法扩展。

是的。但也请参阅上面的注释。

垃圾收集：将强制Java分代垃圾收集标记-清除进行双重清除。

这是无稽之谈。 final 关键字与垃圾回收没有任何关系。您可能会将 final 与 Finalization 混淆……它们是不相关的。

但即使是终结器也不会强制进行额外的扫描。所发生的情况是，需要终结的对象被设置在一侧，直到主 GC 完成。然后 GC 在对象上运行 Finalize 方法并设置其标志......然后继续。下次 GC 运行时，该对象将被视为普通对象：

• 如果可到达，则标记并复制；
• 如果不可到达，则不标记。

（你的描述——“Java分代垃圾收集标记-清除”是乱码。垃圾收集器可以是“标记-清除”或“分代”（“复制”的子类）。它不能是两者。Java通常使用分代收集，只有在紧急情况下才会回退到标记清除；即当空间不足或低暂停收集器无法跟上时。）

可能会使克隆失败（这既是好事也是坏事）

我不这么认为。

可以创建不可变原语，又名 const

是的。

可以使空白不可变 - 在创建时初始化，又名只读

是的......虽然我以前从未听说过“空白不可变”这个术语。

可以使对象浅层不可变

对象的可变性是关于可观察状态是否可以改变。因此，声明属性 final 可能会也可能不会使对象表现得不可变。此外，“浅层不可变”的概念没有得到很好的定义，尤其是因为如果不深入了解类语义，就无法映射“浅层”的概念。

（需要明确的是，变量/字段的可变性是 JLS 上下文中定义明确的概念。从 JLS 的角度来看，这只是对象可变性的概念未定义。）

可以使范围/可见性不可变

术语错误。可变性与对象状态有关。可见性和范围则不然。

可以使方法调用开销更小（因为不需要虚表）

在实践中，这是无关紧要的。现代 JIT 编译器也会对非最终方法进行这种优化，前提是它们没有被应用程序实际使用的任何类覆盖。 （聪明的事情发生了......）

可以将方法参数用作最终参数（即使不是）

嗯？我无法解析这句话。

可以使对象线程安全

在某些情况下是的。

（如果对象被定义为final，它不会使方法参数成为final）

是的，如果你的意思是如果class是最终的。对象不是最终的。

可以进行模拟测试（并不是说你可以做任何事情 - 你可以说 bug 是故意的）

不解析。

无法交朋友（与其他朋友可变，休息时不可变）

Java 没有“朋友”。

无法将可变的更改为稍后更改为不可变的（但可以使用修复等工厂模式）

是的，第一个，final 字段不能从可变切换为不可变。

目前尚不清楚第二部分的意思。确实，您可以使用工厂（或构建器）模式来构造不可变对象。但是，如果您对对象字段使用final，则该对象在任何时候都不会可变。

或者，您可以实现使用非最终字段来表示不可变状态的不可变对象，并且您可以设计 API，以便您可以“翻转开关”，使以前的可变对象从现在开始变得不可变。但是，如果您采用这种方法，那么如果您的对象需要线程安全，则需要更加小心同步。

无法使数组元素不可变，即深度不可变

是的，但是你的术语被破坏了；请参阅上面关于“浅层可变性”的评论。

无法创建对象的新实例（这既好又坏）

不。没有什么可以阻止您使用 Final 字段或 Final 类或 Final 方法创建对象的新实例。

无法进行序列化

不。序列化工作。 （当然，使用自定义的 readObject 方法反序列化 final 字段会出现问题……尽管您可以使用反射黑客来解决这些问题。）

除最终版本外别无选择，

。

但是有包装+私有

，模数（严格来说）非final字段的非同步getter可能是非线程安全的......即使它在对象构造期间初始化并且从未改变！

和枚举。

解决了一个不同的问题。并且枚举可以是可变的。