浅析对Java关键字final和static的理解

发布时间：2020-10-21 16:14:25 来源：脚本之家阅读：266 作者：fuzhongmin05 栏目：编程语言

一、final

根据程序上下文环境，Java关键字final有“这是无法改变的”或者“终态的”含义，它可以修饰非抽象类、非抽象类成员方法和变量。你可能出于两种理解而需要阻止改变：设计或效率。

final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。
final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。
final不能用于修饰构造方法。

注意：父类的private成员方法是不能被子类方法覆盖的，因此private类型的方法默认是final类型的。

总的来说，final用于声明属性，方法和类，分别表示属性不可变，方法不可覆盖，类不可继承。

1）final修饰类

当用final修饰一个类时，表明这个类不能被继承，因此final类的成员方法没有机会被覆盖，默认都是final的。那也就意味着此类在继承树中是一个叶子类，并且此类的设计已被认为很完美而不需要进行修改或扩展。对于final类中的成员，可以定义其为final，也可以不是final。而对于方法，自然也就成了final型的。在使用final修饰类的时候，要注意谨慎选择，除非这个类真的在以后不会用来继承或者出于安全的考虑，尽量不要将类设计为final类。

2）final修饰方法

使用final方法的原因有两个。第一就是说明已经知道这个方法提供的功能已经满足要求，不需要进行扩展，并且也不允许任何从此类继承而是的子类来覆写这个方法，但是继承类仍然可以直接使用这个方法。第二就是高效，编译器在遇到调用final方法时候会将所有对此方法的调用转化为inline调用的机制，大大提高执行效率。然而当方法主体非常庞大时，或在多处调用此方法时，调用代码便会迅速膨胀，可能反而会影响效率，所以要慎用final进行方法定义。只有在想明确禁止该方法在子类中被覆盖的情况下才将方法设置为final的。例如：

class Test1 { 
 public void f1() { 
  System.out.println("f1"); 
 } 
 //无法被子类覆盖的方法 
 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父类方法f1被覆盖!"); 
 } 
 public static void main(String[] args) { 
  Test2 t = new Test2(); 
  t.f1();  
  t.f2(); //调用从父类继承过来的final方法 
  t.f3(); //调用从父类继承过来的方法 
  //t.f4(); //调用失败，无法从父类继承获得 
 } 
}

注意：类的private方法会隐式地被指定为final方法。

3）final修饰变量

修饰变量是final用得最多的地方，对于一个final变量，如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。final变量的初始化可以在两个地方，一是其定义处，二是在构造函数中，两者只能选其一。 final修饰的变量有三种：静态变量、实例变量和局部变量，分别表示三种类型的常量。final变量定义的时候，可以先声明，而不给初值，这中变量也称为final空白，无论什么情况，编译器都确保空白final在使用之前必须被初始化，有了这个保障，一个类中的final数据成员就可以实现依对象而有所不同，却有保持其恒定不变的特征。看下面个例子：

public class Test3 { 
 private final String S = "final实例变量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,必须在初始化对象的时候赋初值 
 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,在需要的时候才赋值 
  final int b = 4; //局部常量--final用于局部变量的情形 
  final int c; //final空白,一直没有给赋值.  
  a = 3; 
  //a=4; 出错,已经给赋过值了. 
  //b=2; 出错,已经给赋过值了. 
 } 
 public static void main(String[] args) { 
  Test3 t = new Test3(2); 
  //t.A=101; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变 
  //t.B=91; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变 
  //t.C=81; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变 
  //t.D=71; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变 
  System.out.println(t.A); 
  System.out.println(t.B); 
  System.out.println(t.C); //不推荐用对象方式访问静态字段 
  System.out.println(t.D); //不推荐用对象方式访问静态字段 
  System.out.println(Test3.C); 
  System.out.println(Test3.D); 
  //System.out.println(Test3.E); //出错,因为E为final空白,依据不同对象值有所不同. 
  System.out.println(t.E); 
  Test3 t1 = new Test3(3); 
  System.out.println(t1.E); //final空白变量E依据对象的不同而不同 
 } 
}

还有一种用法是定义方法中的参数为final型。对于基本类型变量，这样做无实际意义，因为基本类型的变量在调用方法时是传值的，你在方法中更改这个参数变量时，改动的是形参，实参不受影响。然而对于对象变量，却显得很实用，因为对象变量在传递时是传递其引用的，这样你在方法中对对象变量的修改也会影响到实参对象。当你在方法中限定不能改变作为参数的对象变量时，务必明确地使用final进行声明。

二、static

static表示“全局”或者“静态”的意思，用来修饰成员变量和成员方法，也可以形成静态static代码块，但是Java语言中没有全局变量的概念。

被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的所有实例共享。只要这个类被加载，Java虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。因此，static对象可以在它所属类的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。类的静态成员概括起来有3种：静态成员变量、静态方法和静态代码块。它们都具有以下一些特点：

在类加载的时候，就进行创建和初始化或执行代码；
它们对于一个类来说，都只有一份；
类的所有实例都可以访问到它们。

静态成员变量：它会在类加载以后进行创建和初始化操作，因为它的唯一性，通常用于对象的数据记录，例如，单例模式下的引用保存。

静态方法：它可以被对象访问，也可以直接通过类名来访问。

静态代码块，采用static修饰，用大括号“{...}”包围起来的代码。这些代码可以使用静态成员变量和方法，它们也是在类加载的时候被调用。

1）static变量

按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量或类变量；另一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。两者的区别是：对于静态变量在内存中只有一个拷贝（节省内存），JVM只为静态分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（方便），当然也可以通过对象来访问（但是这是不推荐的）。对于实例变量，没创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响（灵活）。

2）static方法

静态方法可以直接通过类名调用，任何的实例也都可以调用，因此静态方法中不能用this和super关键字，不能直接访问所属类的实例变量和实例方法(就是不带static的成员变量和成员方法)，只能访问所属类的静态成员变量和静态成员方法。因为实例成员与特定的对象关联！这个需要去理解，想明白其中的道理，不是记忆！！！

因为static方法独立于任何实例，因此static方法必须被实现，而不能是抽象的abstract。

3）static代码块

static代码块也叫静态代码块，是在类中独立于类成员的static语句块，可以有多个，位置可以随便放，它不在任何的方法体内，JVM加载类时会执行这些静态的代码块，如果static代码块有多个，JVM将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们，每个代码块只会被执行一次。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(); 
 } 
}

运行结果：

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

4）static和final一块用表示什么？

static final一起修饰成员变量和成员方法时，可简单理解为“全局常量”！对于变量，表示一旦给值就不可修改，并且通过类名可以访问，该变量被类的所有实例共享。对于方法，表示不可覆盖，并且可以通过类名直接访问。特别要注意一个问题：对于被static和final修饰过的实例常量，实例本身不能再改变了，但对于一些容器类型（比如，ArrayList、HashMap）的实例变量，不可以改变容器变量本身，但可以修改容器中存放的对象，这一点在编程中用到很多。也许说了这么多，还是看个例子吧：

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("-------------值处理前----------\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";   //错误，final表示终态,不可以改变变量本身. 
  strStaticVar = "哈哈哈哈";    //正确，static表示类变量,值可以改变. 
  //strFinalVar="呵呵呵呵";    //错误, final表示终态，在定义的时候就要初值（哪怕给个null），一旦给定后就不可再更改。 
  //intStaticFinalVar=2;     //错误, final表示终态，在定义的时候就要初值（哪怕给个null），一旦给定后就不可再更改。 
  //integerStaticFinalVar=new Integer(8); //错误, final表示终态，在定义的时候就要初值（哪怕给个null），一旦给定后就不可再更改。 
  alStaticFinalVar.add("aaa");   //正确，容器变量本身没有变化，但存放内容发生了变化。这个规则是非常常用的，有很多用途。 
  alStaticFinalVar.add("bbb");   //正确，容器变量本身没有变化，但存放内容发生了变化。这个规则是非常常用的，有很多用途。 
  System.out.println("-------------值处理后----------\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(); 
 } 
}

运行结果：

-------------值处理前---------- 
strStaticFinalVar=aaa 
strStaticVar=null 
strFinalVar=null 
intStaticFinalVar=0 
integerStaticFinalVar=8 
alStaticFinalVar=[] 
-------------值处理后---------- 
strStaticFinalVar=aaa 
strStaticVar=哈哈哈哈 
strFinalVar=null 
intStaticFinalVar=0 
integerStaticFinalVar=8 
alStaticFinalVar=[aaa, bbb]

看了上面这个例子，就清楚很多了，但必须明白：通过static final修饰的容器类型变量中所“装”的对象是可改变的。这是和一般基本类型和类类型变量差别很大的地方。

以上所述是小编给大家介绍的Java关键字final和static的理解，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对亿速云网站的支持！

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