今天来聊 final 关键字，因为最近在看的几本书都讲到了 final 关键字，发现好多小细节自己都忽视了，抽空总结了一下，分享给大家。
正文
final关键字是一个常用的关键字，可以修饰变量、方法、类，用来表示它修饰的类、方法和变量不可改变，下面就聊一下使用 final 关键字的一些小细节。
细节一、final 修饰类成员变量和实例成员变量的赋值时机
对于类变量：
- 声明变量的时候直接赋初始值
- 在静态代码块中给类变量赋初始值
如下代码所示：
- public class FinalTest {
- //a变量直接赋值
- private final static int a = 1;
- private final static int b;
- //b变量通过静态代码块赋值
- static {
- b=2;
- }
- }
对于实例变量：
- 在声明变量的时候直接赋值
- 在非静态代码块中赋值
- 在构造器中赋初始化值
如下代码所示：
- public class FinalTest {
- //c变量在在声明时直接赋值
- private final int c =1;
- private final int d;
- private final int e;
- //d变量在非静态代码块中赋值
- {
- d=2;
- }
- //e变量在构造器中赋值
- FinalTest(){
- e=3;
- }
- }
细节二、当 final 修饰的成员变量未对它进行初始化时，会出现错误吗？
答：会出现错误。因为 java 语法规定，final 修饰的成员变量必须由程序员显示的初始化，系统不会对变量进行隐式的初始化。
如下图所示，未初始化变量就会出现编译错误：
细节三、final 修饰基本类型变量和引用类型变量的区别
如果 fianl 修饰的是一个基本数据类型的数据，一旦赋值后就不能再次更改。
那么 final 修饰的是引用数据类型呢？这个引用的变量能够改变吗？
看下面的代码：
- public class FinalTest {
- //在声明final实例成员变量时进行赋值
- private final static Student student = new Student(50, "Java");
- public static void main(String[] args) {
- //对final引用数据类型student进行更改
- student.age = 100;
- System.out.println(student.toString());
- }
- static class Student {
- private int age;
- private String name;
- public Student(int age, String name) {
- this.age = age;
- this.name = name;
- }
- @Override
- public String toString() {
- return "Student{" +
- "age=" + age +
- ", name='" + name + '\'' +
- '}';
- }
- }
- }
- //下面是打印结果
- Student{age=100, name='Java'}
从打印结果可以看到：引用数据类型变量 student 的 age 属性修改成 100，是可以修改成功的。
结论：
- 当 final 修饰基本数据类型变量时，不能对基本数据类型变量重新赋值，因此基本数据类型变量不能被改变。
- 对于引用类型变量而言，它仅仅保存的是一个引用，final 只保证这个引用类型变量所引用的地址不会发生改变，即一直引用这个对象，但这个对象里面的属性是可以改变的。
细节四、final 修饰局部变量的场景
fianl 局部变量由程序员进行显示的初始化，如果 final 局部变量进行初始化之后就不能再次进行更改。
如果 final 变量未进行初始化，可以进行赋值，并且只能进行一次赋值，一旦赋值之后再次赋值就会出错。
下面的代码演示 final 修饰局部变量的情况：
细节五、final 修饰方法会对重载有影响吗？重写呢？
对于重载：final 修饰方法后是可以重载的
如下代码：
- public class FinalTest {
- public final void test(){
- }
- //重载方法不会出现问题
- public final void test(String test){
- }
- }
对于重写：当父类的方法被 final 修饰的时候，子类不能重写父类的该方法
如上代码所示，可以看到会出现 cannot override ,overridden method is final 的编译错误提示
细节六、final 修饰类的场景
当用final修饰一个类时，表明这个类不能被继承。也就是说，如果一个类你永远不会让他被继承，就可以用 final 进行修饰。
final 类中的成员变量可以根据需要设为 final，但是要注意 final 类中的所有成员方法都会被隐式地指定为 final 方法。
细节七、写 final 域的重排序规则，你知道吗？
这个规则是指禁止对 final 域的写重排序到构造函数之外，这个规则的实现主要包含了两个方面：
- JMM 禁止编译器把 final 域的写重排序 到 构造函数 之外
- 编译器会在 final 域写之后，构造函数 return 之前，插入一个 StoreStore 屏障。这个屏障可以禁止处理器把 final 域的写重排序到构造函数之外
给举个例子，要不太抽象了，先看一段代码
- public class FinalTest{
- private int a; //普通域
- private final int b; //final域
- private static FinalTest finalTest;
- public FinalTest() {
- a = 1; // 1. 写普通域
- b = 2; // 2. 写final域
- }
- public static void writer() {
- finalTest = new FinalTest();
- }
- public static void reader() {
- FinalTest demo = finalTest; // 3.读对象引用
- int a = demo.a; //4.读普通域
- int b = demo.b; //5.读final域
- }
- }
假设线程 A 在执行 writer()方法，线程 B 执行 reader()方法。
由于变量 a 和变量 b 之间没有依赖性，所以就有可能会出现下图所示的重排序
由于普通变量 a 可能会被重排序到构造函数之外，所以线程 B 就有可能读到的是普通变量 a 初始化之前的值（零值），这样就可能出现错误。
而 final 域变量 b，根据重排序规则，会禁止 final 修饰的变量 b 重排序到构造函数之外，从而 b 能够正确赋值，线程 B 就能够读到 final 域变量 b初始化后的值。
结论：写 final 域的重排序规则可以确保在对象引用为任意线程可见之前，对象的 final 域已经被正确初始化过了，而普通域就不具有这个保障。
细节八：读 final 域的重排序规则，你知道吗？
这个规则是指在一个线程中，初次读对象引用和初次读该对象包含的 final 域，JMM 会禁止这两个操作的重排序。
还是上面那段代码
- public class FinalTest{
- private int a; //普通域
- private final int b; //final域
- private static FinalTest finalTest;
- public FinalTest() {
- a = 1; // 1. 写普通域
- b = 2; // 2. 写final域
- }
- public static void writer() {
- finalTest = new FinalTest();
- }
- public static void reader() {
- FinalTest demo = finalTest; // 3.读对象引用
- int a = demo.a; //4.读普通域
- int b = demo.b; //5.读final域
- }
- }
假设线程 A 在执行 writer()方法，线程 B 执行 reader()方法。
线程 B 可能就会出现下图所示的重排序
可以看到，由于读对象的普通域被重排序到了读对象引用的前面，就会出现线程 B 还未读到对象引用就在读取该对象的普通域变量，这显然是错误的操作。而 final 域的读操作就“限定”了在读 final 域变量前已经读到了该对象的引用，从而就可以避免这种情况。
结论：读 final 域的重排序规则可以确保在读一个对象的 final 域之前，一定会先读包含这个 final 域的对象的引用。
结束
今天给大家总结了一下使用 final 关键字容易忽视的一些小细节，看完希望你能有所收获。
