java 中的 final 關(guān)鍵字用于確保變量、方法和類(lèi)的“最終性”，提供不可變性或不可繼承性。1. 用于變量時(shí)，其值（基本類(lèi)型）或引用（對(duì)象類(lèi)型）一旦賦值便不可更改，但對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)仍可變；2. 用于方法時(shí)，防止子類(lèi)重寫(xiě)以固化行為，保障核心邏輯安全；3. 用于類(lèi)時(shí)，禁止繼承以實(shí)現(xiàn)不可變性或提升安全性；4. final 與 finally、finalize 不同：finally 用于異常處理后資源清理，finalize 是廢棄的垃圾回收回調(diào)方法，三者功能和用途截然不同。

在 Java 的世界里，final 關(guān)鍵字就像一個(gè)承諾，一旦做出，便不可更改。它是一個(gè)非訪問(wèn)修飾符，主要用來(lái)聲明變量、方法和類(lèi)，其核心作用就是確保“最終性”——讓被修飾的實(shí)體變得不可變、不可覆蓋或不可繼承。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它賦予了代碼一種確定性，使得某些設(shè)計(jì)意圖得以固化，從而提升程序的健壯性、可預(yù)測(cè)性和安全性。

解決方案

final 關(guān)鍵字在 Java 中有著明確且重要的用途，它能夠應(yīng)用于變量、方法和類(lèi)，每種應(yīng)用場(chǎng)景都賦予了被修飾元素特定的“不變性”或“終結(jié)性”。

應(yīng)用于變量時(shí)，final 變量一旦被賦值，其值就不能再被改變。對(duì)于基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，這意味著變量存儲(chǔ)的數(shù)值本身是常量。而對(duì)于對(duì)象引用類(lèi)型，final 確保的是這個(gè)引用本身不能再指向其他對(duì)象，但被引用的對(duì)象內(nèi)部的狀態(tài)（如果對(duì)象是可變的）仍然是可以改變的。這種特性常用于定義常量，或在多線(xiàn)程環(huán)境中確保某個(gè)引用不會(huì)被意外修改。

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應(yīng)用于方法時(shí)，final 方法意味著該方法不能被任何子類(lèi)重寫(xiě)（override）。這在設(shè)計(jì)框架或庫(kù)時(shí)非常有用，可以確保某些核心邏輯或安全敏感操作的行為是固定的，不被子類(lèi)隨意篡改。它也常用于確保父類(lèi)定義的特定行為在整個(gè)繼承體系中保持一致性。

應(yīng)用于類(lèi)時(shí)，final 類(lèi)表示該類(lèi)不能被任何其他類(lèi)繼承。這通常用于創(chuàng)建不可變類(lèi)（如 String 類(lèi)），或者出于安全考慮，防止子類(lèi)修改或擴(kuò)展其行為。當(dāng)一個(gè)類(lèi)被聲明為 final 后，它的設(shè)計(jì)就被認(rèn)為是完整的，不需要也不允許再進(jìn)行擴(kuò)展。

final 變量：是值不可變還是引用不可變？

這確實(shí)是初學(xué)者常會(huì)感到困惑的一個(gè)點(diǎn)，也是 final 變量最需要細(xì)致理解的地方。說(shuō)白了，final 變量的“不可變”是針對(duì)其直接存儲(chǔ)的內(nèi)容而言的。

對(duì)于基本數(shù)據(jù)類(lèi)型（如 int, double, boolean 等），final 關(guān)鍵字直接作用于變量所存儲(chǔ)的那個(gè)值。一旦賦值，這個(gè)值就固定了，你不能再給它賦新值。

final int MAX_ATTEMPTS = 3;
// MAX_ATTEMPTS = 4; // 編譯錯(cuò)誤：無(wú)法為最終變量 MAX_ATTEMPTS 分配值

而對(duì)于對(duì)象引用類(lèi)型，final 關(guān)鍵字修飾的是引用本身。這意味著這個(gè)引用一旦指向了某個(gè)對(duì)象，它就不能再指向其他任何對(duì)象了。但是，被這個(gè) final 引用所指向的對(duì)象內(nèi)部的狀態(tài)，如果這個(gè)對(duì)象本身是可變的（mutable），那么它的狀態(tài)仍然是可以改變的。

final StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World"); // 這是允許的，改變的是 StringBuilder 對(duì)象內(nèi)部的狀態(tài)
System.out.println(sb.toString()); // 輸出：Hello World

// sb = new StringBuilder("New"); // 編譯錯(cuò)誤：無(wú)法為最終變量 sb 分配值，因?yàn)橐貌荒芨淖?/pre>
登錄后復(fù)制

所以，關(guān)鍵在于區(qū)分“引用不可變”和“被引用對(duì)象不可變”。如果你想要一個(gè)真正不可變的對(duì)象，你需要確保它的類(lèi)本身就是不可變的（比如 String 類(lèi)，它的內(nèi)部狀態(tài)一旦創(chuàng)建就不能改變），或者在設(shè)計(jì)自己的類(lèi)時(shí)，讓所有字段都是 final 并且它們引用的對(duì)象也都是不可變的。這其實(shí)是個(gè)挺有意思的設(shè)計(jì)哲學(xué)，在并發(fā)編程中尤其重要，因?yàn)椴豢勺儗?duì)象天生就是線(xiàn)程安全的。

為什么有些方法或類(lèi)要聲明為 final？

聲明方法或類(lèi)為 final，通常是出于設(shè)計(jì)意圖、安全性或性能（雖然性能提升在現(xiàn)代JVM中已不那么顯著）的考慮。

對(duì)于 final 方法：

1. 防止重寫(xiě)，固化行為： 這是最直接的目的。當(dāng)一個(gè)方法被聲明為 final 時(shí)，就明確告訴子類(lèi)：“這個(gè)方法的行為是確定的，不要試圖改變它?！边@對(duì)于框架或庫(kù)的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，可以確保其核心算法或業(yè)務(wù)邏輯不被使用者意外或惡意地修改，從而維護(hù)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性。例如，在某些安全敏感的操作中，你絕對(duì)不希望它的行為被子類(lèi)篡改。
2. 設(shè)計(jì)意圖的明確表達(dá)： 它是一種設(shè)計(jì)上的“完成”信號(hào)。表示這個(gè)方法的功能已經(jīng)完善，不需要也不應(yīng)該被擴(kuò)展或修改。
3. 微小的性能優(yōu)化： JVM 在運(yùn)行時(shí)可能會(huì)對(duì) final 方法進(jìn)行內(nèi)聯(lián)優(yōu)化，因?yàn)榫幾g器知道這個(gè)方法不會(huì)被重寫(xiě)，調(diào)用路徑是確定的。但這在現(xiàn)代 JVM 中，智能優(yōu)化器通常能夠識(shí)別出哪些非 final 方法實(shí)際上也沒(méi)有被重寫(xiě)，所以性能增益通常不是聲明 final 的主要驅(qū)動(dòng)力。

對(duì)于 final 類(lèi)：

1. 實(shí)現(xiàn)不可變性： 這是 final 類(lèi)最常見(jiàn)的用途之一。如果一個(gè)類(lèi)是 final 的，并且它的所有字段都是 final 的，同時(shí)確保這些字段引用的對(duì)象也是不可變的（或進(jìn)行防御性拷貝），那么這個(gè)類(lèi)的實(shí)例就是完全不可變的。String 類(lèi)就是最典型的例子。不可變對(duì)象在多線(xiàn)程環(huán)境中非常安全，因?yàn)樗鼈兊臓顟B(tài)不會(huì)改變，消除了競(jìng)態(tài)條件。
2. 安全性考量： 阻止繼承可以防止惡意子類(lèi)通過(guò)重寫(xiě)方法來(lái)破壞父類(lèi)的核心功能或安全機(jī)制。例如，java.lang.System 類(lèi)就是 final 的，你無(wú)法繼承它并修改其行為。
3. API 的穩(wěn)定性： 當(dāng)一個(gè)類(lèi)被聲明為 final 時(shí)，意味著它的設(shè)計(jì)已經(jīng)成熟和穩(wěn)定，不打算再被繼承擴(kuò)展。這有助于維護(hù) API 的穩(wěn)定性和清晰性，避免未來(lái)因繼承而產(chǎn)生的兼容性問(wèn)題。
4. 性能（同樣微小）： 類(lèi)似于 final 方法，JVM 對(duì) final 類(lèi)也有一些優(yōu)化空間，因?yàn)樗啦粫?huì)有子類(lèi)，可以簡(jiǎn)化某些方法調(diào)用的解析。

final 與 finally、finalize 有什么區(qū)別？

這三個(gè)詞在 Java 中雖然拼寫(xiě)相似，但它們的作用、歸屬和設(shè)計(jì)意圖完全不同，是初學(xué)者常常混淆的另一個(gè)“陷阱”。

1. final：

   • 作用： 是一個(gè)修飾符，用于聲明變量、方法和類(lèi)，表示“最終的”、“不可變的”或“不可繼承的”。
   • 目的： 確保代碼的確定性、安全性、不變性或設(shè)計(jì)上的終結(jié)。
   • 例子： final int x = 10;, public final void myMethod() {}, public final class MyClass {}

2. finally：

   • 作用： 是 try-catch 語(yǔ)句塊中的一個(gè)伴隨關(guān)鍵字，用于定義一個(gè)代碼塊。
   • 目的： 無(wú)論 try 塊中是否發(fā)生異常，finally 塊中的代碼都保證會(huì)執(zhí)行。它通常用于釋放資源，比如關(guān)閉文件流、數(shù)據(jù)庫(kù)連接等，確保在任何情況下資源都能被正確清理。
   • 例子：

     try {
         // 可能會(huì)拋出異常的代碼
         int result = 10 / 0;
     } catch (ArithmeticException e) {
         System.out.println("捕獲到異常：" + e.getMessage());
     } finally {
         System.out.println("finally 塊執(zhí)行，無(wú)論是否發(fā)生異常。");
         // 資源清理代碼
     }

     登錄后復(fù)制

3. finalize：

   • 作用： 是 java.lang.Object 類(lèi)中定義的一個(gè)方法（protected void finalize() throws Throwable）。
   • 目的： 它是一個(gè)回調(diào)方法，由 Java 垃圾回收器（Garbage Collector, GC）在對(duì)象被回收之前嘗試性地調(diào)用。理論上，它用于執(zhí)行對(duì)象銷(xiāo)毀前的最后清理工作。
   • 重要提示： finalize() 方法在現(xiàn)代 Java 中已被強(qiáng)烈不推薦使用，甚至在 Java 9 中被標(biāo)記為廢棄（deprecated for removal），并在后續(xù)版本中可能被移除。 它的執(zhí)行時(shí)機(jī)不確定、無(wú)法保證，可能導(dǎo)致性能問(wèn)題、死鎖、資源泄露等一系列難以調(diào)試的復(fù)雜問(wèn)題。
   • 替代方案： 現(xiàn)代 Java 推薦使用 try-with-resources 語(yǔ)句（針對(duì)實(shí)現(xiàn)了 AutoCloseable 接口的資源）或顯式地在代碼中管理資源的生命周期（如在構(gòu)造函數(shù)中獲取資源，在 finally 塊中釋放）。
   • 例子（僅為說(shuō)明，不推薦使用）：

     class MyResource {
         // ... 資源相關(guān)代碼
         @Override
         protected void finalize() throws Throwable {
             try {
                 System.out.println("MyResource 對(duì)象正在被回收，執(zhí)行 finalize。");
                 // 清理資源，如關(guān)閉文件句柄
             } finally {
                 super.finalize(); // 總是調(diào)用父類(lèi)的 finalize
             }
         }
     }

     登錄后復(fù)制

     請(qǐng)務(wù)必記住，不要在生產(chǎn)代碼中依賴(lài) finalize 方法進(jìn)行資源清理。

這三者雖然名字相似，但功能上是完全獨(dú)立的，分別服務(wù)于 Java 語(yǔ)言中不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)：final 關(guān)乎“不變性”和“終結(jié)性”，finally 關(guān)乎“資源管理”和“異常處理流程”，而 finalize 則是一個(gè)被廢棄的“垃圾回收回調(diào)”。理解它們的區(qū)別，是掌握 Java 語(yǔ)言深層機(jī)制的關(guān)鍵一步。

以上就是final 在java 中有什么作用？的詳細(xì)內(nèi)容，更多請(qǐng)關(guān)注php中文網(wǎng)其它相關(guān)文章！