java编程思想(七): 复用类

1. final 关键字

final关键字主要的含义就是“无法改变”。final可以用于数据、方法和类。

1. 数据

final作用于数据上表示数据本身不可以改变。

final int a = 10;
a = 11; // 错误 

static final int C = 2; // 编译期常量
final List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("a"); // 正确
list.add("b"); // 正确
list = new ArrayList<String>(); // 错误，list不能指向其他对象

如上，final作用于引用表示引用值本身不能变，即不能指向其他对象。

final修饰参数

在方法体的匿名内部类中，参数需要用final修饰。

interface adder{void addXYZ();}
public class outer{
    public adder getAdder(final int x){
        final int y = 10;
        return new adder(){
            int z = 10;
            @Override
            void addXYZ(){return x + y + z;}
        }
    }
}

因为方法体中的变量是分配在栈上的，生命周期只在方法体内，而内部类对象分配在堆上。如果内部类如果保存外部类的引用，会导致错误。所以为了解决这个问题，java内部会拷贝外部变量。

interface adder{void addXYZ();}
public class outer{
    public adder getAdder(final int x){
        final int y = 10;
        return new adder(){
            int copyx = x; // java隐式拷贝
            int copyy = y; // java隐式拷贝
            int z = 10;
            @Override
            void addXYZ(){return copyx + copyy + z;}
        }
    }
}

为了让内外含义保持一致，方法体内的局部变量x,y需要用final修饰。

引申：为什么java不能实现和其他语言一样的函数闭包呢？

2. 方法

final作用于方法有两个方面。

不能在继承类中重写覆盖
内联调用

内联调用是为了减少函数调用的开销(压栈、跳转、出栈等)，在调用的地方直接用函数代码代替。不过当方法很大时，程序代码会膨胀，性能没有提高。

现在很多虚拟机会检测这种情况，进行优化。所以final主要是为了禁止继承类覆盖。

3. 类

final 类不能被继承。

2. 初始化和类的加载

class Animal {
    {
        System.out.println("Animal: 非静态初始化");

    }
    static {
        System.out.println("Animal: 静态初始化");
    }
    Animal() {
        System.out.println("Animal: Constructor");
    }
}

class Dog extends Animal {
    {
        System.out.println("Dog: 非静态初始化");

    }
    static {
        System.out.println("Dog: 静态初始化");
    }
    Dog() {
        System.out.println("Dog: Constructor");
    }
}

public class DogConstructor {
    public static void main(String[] args) {
        new Dog();
    }
}/* output:
Animal: 静态初始化
Dog: 静态初始化
Animal: 非静态初始化
Animal: Constructor
Dog: 非静态初始化
Dog: Constructor
*/

如上例所示，步骤如下：

new Dog()触发加载Dog类时，发现继承了基类Animal，于是继续加载基类Animal
基类静态初始化，进而子类Dog静态初始化
在堆上分配内存，清空为0(默认初始化)
基类执行定义初始化和构造器
子类执行定义初始化和构造器