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淺析對Java關鍵字final和static的理解

編輯:關於JAVA

淺析對Java關鍵字final和static的理解。本站提示廣大學習愛好者:(淺析對Java關鍵字final和static的理解)文章只能為提供參考,不一定能成為您想要的結果。以下是淺析對Java關鍵字final和static的理解正文


一、final

  根據程序上下文環境,Java關鍵字final有“這是無法改變的”或者“終態的”含義,它可以修飾非抽象類、非抽象類成員方法和變量。你可能出於兩種理解而需要阻止改變:設計或效率。

final類不能被繼承,沒有子類,final類中的方法默認是final的。 final方法不能被子類的方法覆蓋,但可以被繼承。 final成員變量表示常量,只能被賦值一次,賦值後值不再改變。 final不能用於修飾構造方法。

   注意:父類的private成員方法是不能被子類方法覆蓋的,因此private類型的方法默認是final類型的。

總的來說,final用於聲明屬性,方法和類,分別表示屬性不可變,方法不可覆蓋,類不可繼承。

1)final修飾類

    當用final修飾一個類時,表明這個類不能被繼承,因此final類的成員方法沒有機會被覆蓋,默認都是final的。那也就意味著此類在繼承樹中是一個葉子類,並且此類的設計已被認為很完美而不需要進行修改或擴展。對於final類中的成員,可以定義其為final,也可以不是final。而對於方法,自然也就成了final型的。在使用final修飾類的時候,要注意謹慎選擇,除非這個類真的在以後不會用來繼承或者出於安全的考慮,盡量不要將類設計為final類。

2)final修飾方法

   使用final方法的原因有兩個。第一就是說明已經知道這個方法提供的功能已經滿足要求,不需要進行擴展,並且也不允許任何從此類繼承而是的子類來覆寫這個方法,但是繼承類仍然可以直接使用這個方法。第二就是高效,編譯器在遇到調用final方法時候會將所有對此方法的調用轉化為inline調用的機制,大大提高執行效率。然而當方法主體非常龐大時,或在多處調用此方法時,調用代碼便會迅速膨脹,可能反而會影響效率,所以要慎用final進行方法定義。只有在想明確禁止該方法在子類中被覆蓋的情況下才將方法設置為final的。例如:

class Test1 { 
 public void f1() { 
  System.out.println("f1"); 
 } 
 //無法被子類覆蓋的方法 
 public final void f2() { 
  System.out.println("f2"); 
 } 
 public void f3() { 
  System.out.println("f3"); 
 } 
 private void f4() { 
  System.out.println("f4"); 
 } 
} 
public class Test2 extends Test1 {  
 public void f1(){  
  System.out.println("Test1父類方法f1被覆蓋!"); 
 } 
 public static void main(String[] args) { 
  Test2 t = new Test2(); 
  t.f1();  
  t.f2(); //調用從父類繼承過來的final方法 
  t.f3(); //調用從父類繼承過來的方法 
  //t.f4(); //調用失敗,無法從父類繼承獲得 
 } 
} 

 注意:類的private方法會隱式地被指定為final方法。

3)final修飾變量

   修飾變量是final用得最多的地方,對於一個final變量,如果是基本數據類型的變量,則其數值一旦在初始化之後便不能更改;如果是引用類型的變量,則在對其初始化之後便不能再讓其指向另一個對象。final變量的初始化可以在兩個地方,一是其定義處,二是在構造函數中,兩者只能選其一。 final修飾的變量有三種:靜態變量、實例變量和局部變量,分別表示三種類型的常量。final變量定義的時候,可以先聲明,而不給初值,這中變量也稱為final空白,無論什麼情況,編譯器都確保空白final在使用之前必須被初始化,有了這個保障,一個類中的final數據成員就可以實現依對象而有所不同,卻有保持其恆定不變的特征。看下面個例子:

public class Test3 { 
 private final String S = "final實例變量S"; 
 private final int A = 100; 
 public final int B = 90; 
 public static final int C = 80; 
 private static final int D = 70; 
 public final int E; //final空白,必須在初始化對象的時候賦初值 
 public Test3(int x) { 
   E = x; 
 } 
 private void test() { 
  System.out.println(new Test3(1).A); 
  System.out.println(Test3.C); 
  System.out.println(Test3.D); 
 } 
 public void test2() { 
  final int a;  //final空白,在需要的時候才賦值 
  final int b = 4; //局部常量--final用於局部變量的情形 
  final int c; //final空白,一直沒有給賦值.  
  a = 3; 
  //a=4; 出錯,已經給賦過值了. 
  //b=2; 出錯,已經給賦過值了. 
 } 
 public static void main(String[] args) { 
  Test3 t = new Test3(2); 
  //t.A=101; //出錯,final變量的值一旦給定就無法改變 
  //t.B=91; //出錯,final變量的值一旦給定就無法改變 
  //t.C=81; //出錯,final變量的值一旦給定就無法改變 
  //t.D=71; //出錯,final變量的值一旦給定就無法改變 
  System.out.println(t.A); 
  System.out.println(t.B); 
  System.out.println(t.C); //不推薦用對象方式訪問靜態字段 
  System.out.println(t.D); //不推薦用對象方式訪問靜態字段 
  System.out.println(Test3.C); 
  System.out.println(Test3.D); 
  //System.out.println(Test3.E); //出錯,因為E為final空白,依據不同對象值有所不同. 
  System.out.println(t.E); 
  Test3 t1 = new Test3(3); 
  System.out.println(t1.E); //final空白變量E依據對象的不同而不同 
 } 
}

  還有一種用法是定義方法中的參數為final型。對於基本類型變量,這樣做無實際意義,因為基本類型的變量在調用方法時是傳值的,你在方法中更改這個參數變量時,改動的是形參,實參不受影響。然而對於對象變量,卻顯得很實用,因為對象變量在傳遞時是傳遞其引用的,這樣你在方法中對對象變量的修改也會影響到實參對象。當你在方法中限定不能改變作為參數的對象變量時,務必明確地使用final進行聲明。

二、static

   static表示“全局”或者“靜態”的意思,用來修飾成員變量和成員方法,也可以形成靜態static代碼塊,但是Java語言中沒有全局變量的概念。

   被static修飾的成員變量和成員方法獨立於該類的任何對象。也就是說,它不依賴類特定的實例,被類的所有實例共享。只要這個類被加載,Java虛擬機就能根據類名在運行時數據區的方法區內定找到他們。因此,static對象可以在它所屬類的任何對象創建之前訪問,無需引用任何對象。類的靜態成員概括起來有3種:靜態成員變量、靜態方法和靜態代碼塊。它們都具有以下一些特點:

在類加載的時候,就進行創建和初始化或執行代碼; 它們對於一個類來說,都只有一份; 類的所有實例都可以訪問到它們。

靜態成員變量:它會在類加載以後進行創建和初始化操作,因為它的唯一性,通常用於對象的數據記錄,例如,單例模式下的引用保存。

靜態方法:它可以被對象訪問,也可以直接通過類名來訪問。

靜態代碼塊,采用static修飾,用大括號“{...}”包圍起來的代碼。這些代碼可以使用靜態成員變量和方法,它們也是在類加載的時候被調用。

1)static變量

   按照是否靜態的對類成員變量進行分類可分兩種:一種是被static修飾的變量,叫靜態變量或類變量;另一種是沒有被static修飾的變量,叫實例變量。兩者的區別是:對於靜態變量在內存中只有一個拷貝(節省內存),JVM只為靜態分配一次內存,在加載類的過程中完成靜態變量的內存分配,可用類名直接訪問(方便),當然也可以通過對象來訪問(但是這是不推薦的)。對於實例變量,沒創建一個實例,就會為實例變量分配一次內存,實例變量可以在內存中有多個拷貝,互不影響(靈活)。

2)static方法

    靜態方法可以直接通過類名調用,任何的實例也都可以調用,因此靜態方法中不能用this和super關鍵字,不能直接訪問所屬類的實例變量和實例方法(就是不帶static的成員變量和成員方法),只能訪問所屬類的靜態成員變量和靜態成員方法。因為實例成員與特定的對象關聯!這個需要去理解,想明白其中的道理,不是記憶!!!

因為static方法獨立於任何實例,因此static方法必須被實現,而不能是抽象的abstract。

3)static代碼塊

   static代碼塊也叫靜態代碼塊,是在類中獨立於類成員的static語句塊,可以有多個,位置可以隨便放,它不在任何的方法體內,JVM加載類時會執行這些靜態的代碼塊,如果static代碼塊有多個,JVM將按照它們在類中出現的先後順序依次執行它們,每個代碼塊只會被執行一次。例如:

public class StaticTest{ 
 private static int a; 
 private int b; 
 private static void testMethod(){ 
  System.out.println("private static method execute..."); 
 } 
 static{ 
  StaticTest.a = 100; 
  System.out.println("execute static codes... a = " + a); 
 } 
 static { 
  StaticTest.a = 3; 
  System.out.println("execute static codes... a = " + a); 
  StaticTest t = new StaticTest(); 
  t.f(); 
  t.b = 1000; 
  System.out.println("b = " + t.b); 
 } 
 public void f() { 
  System.out.println("hhahhahah"); 
 } 
 public static void main(String[] args) 
 { 
  System.out.println(a); 
  StaticTest::testMethod(); 
 } 
} 

運行結果:

execute static codes... a = 100 
execute static codes... a = 3 
hhahhahah 
b = 1000 
3 
private static method execute... 

4)static和final一塊用表示什麼?

   static final一起修飾成員變量和成員方法時,可簡單理解為“全局常量”!對於變量,表示一旦給值就不可修改,並且通過類名可以訪問,該變量被類的所有實例共享。對於方法,表示不可覆蓋,並且可以通過類名直接訪問。特別要注意一個問題:對於被static和final修飾過的實例常量,實例本身不能再改變了,但對於一些容器類型(比如,ArrayList、HashMap)的實例變量,不可以改變容器變量本身,但可以修改容器中存放的對象,這一點在編程中用到很多。也許說了這麼多,還是看個例子吧:

public class TestStaticFinal { 
 private static final String strStaticFinalVar = "aaa"; 
 private static String strStaticVar = null; 
 private final String strFinalVar = null; 
 private static final int intStaticFinalVar = 0; 
 private static final Integer integerStaticFinalVar = new Integer(8); 
 private static final ArrayList<String> alStaticFinalVar = new ArrayList<String>(); 
 private void test() { 
  System.out.println("-------------值處理前----------\r\n"); 
  System.out.println("strStaticFinalVar=" + strStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("strStaticVar=" + strStaticVar + "\r\n"); 
  System.out.println("strFinalVar=" + strFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("intStaticFinalVar=" + intStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("integerStaticFinalVar=" + integerStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("alStaticFinalVar=" + alStaticFinalVar + "\r\n"); 
  //strStaticFinalVar="哈哈哈哈";   //錯誤,final表示終態,不可以改變變量本身. 
  strStaticVar = "哈哈哈哈";    //正確,static表示類變量,值可以改變. 
  //strFinalVar="呵呵呵呵";    //錯誤, final表示終態,在定義的時候就要初值(哪怕給個null),一旦給定後就不可再更改。 
  //intStaticFinalVar=2;     //錯誤, final表示終態,在定義的時候就要初值(哪怕給個null),一旦給定後就不可再更改。 
  //integerStaticFinalVar=new Integer(8); //錯誤, final表示終態,在定義的時候就要初值(哪怕給個null),一旦給定後就不可再更改。 
  alStaticFinalVar.add("aaa");   //正確,容器變量本身沒有變化,但存放內容發生了變化。這個規則是非常常用的,有很多用途。 
  alStaticFinalVar.add("bbb");   //正確,容器變量本身沒有變化,但存放內容發生了變化。這個規則是非常常用的,有很多用途。 
  System.out.println("-------------值處理後----------\r\n"); 
  System.out.println("strStaticFinalVar=" + strStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("strStaticVar=" + strStaticVar + "\r\n"); 
  System.out.println("strFinalVar=" + strFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("intStaticFinalVar=" + intStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("integerStaticFinalVar=" + integerStaticFinalVar + "\r\n"); 
  System.out.println("alStaticFinalVar=" + alStaticFinalVar + "\r\n"); 
 } 
 public static void main(String args[]) { 
   new TestStaticFinal().test(); 
 } 
} 

運行結果:

-------------值處理前---------- 
strStaticFinalVar=aaa 
strStaticVar=null 
strFinalVar=null 
intStaticFinalVar=0 
integerStaticFinalVar=8 
alStaticFinalVar=[] 
-------------值處理後---------- 
strStaticFinalVar=aaa 
strStaticVar=哈哈哈哈 
strFinalVar=null 
intStaticFinalVar=0 
integerStaticFinalVar=8 
alStaticFinalVar=[aaa, bbb] 

看了上面這個例子,就清楚很多了,但必須明白:通過static final修飾的容器類型變量中所“裝”的對象是可改變的。這是和一般基本類型和類類型變量差別很大的地方。

以上所述是小編給大家介紹的Java關鍵字final和static的理解,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對網站的支持!

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