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：

1. 声明变量的时候直接赋初始值
2. 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：

1. 在声明变量的时候直接赋值
2. 在非静态代码块中赋值
3. 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：

1. 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。
2. 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：

1. JMM 禁止编译器把 final 域的写重排序 到 构造函数 之外
2. 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。