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java final 详解

简介: 简介 final是java的关键字,可以声明成员变量、方法、类以及本地变量,它所表示的是“这部分是无法修改的”。不想被改变的原因有两个:效率、设计。 final作用于方法 final 修饰方法,则表明该方法不能被重写(override),所以对于 final 方法使用的第一个原因是针对设计的,进行方法锁定,以防止任何子类来对它的修改.
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简介

final是java的关键字,可以声明成员变量、方法、类以及本地变量,它所表示的是“这部分是无法修改的”。不想被改变的原因有两个:效率、设计。

final作用于方法

final 修饰方法,则表明该方法不能被重写(override),所以对于 final 方法使用的第一个原因是针对设计的,进行方法锁定,以防止任何子类来对它的修改.

final 方法, 在某些情况下可以对执行效率产生帮助.对于被修饰为final的方法,在编译器期的时候,有可能会进行内联(inline)优化.

内联调用:

是编译器为程序做的一种优化操作.虚拟机不再执行正常的方法调用(参数压栈,跳转到方法处执行,再调回,处理栈参数,处理返回值),而是直接将方法展开,以方法体中的实际代码替代原来的方法调用。这样减少了方法调用的开销。

  1. 如果方法被多次调用,或者内联的方法将会被多次拷贝,会相应的增加内存占用. 这是一种空间置换时间的一个策略.
  2. 如果方法体代码量过大,拷贝的次数过多,那么将反而达不到优化的目的.
  3. 对于final方法是否进行内联,由编译器决定,并不是所有的final方法都会被内联.
  4. 编译器进行内联优化,并不只针对final方法, 如单行实现的方法也可能被内联.

final作用于类

如果某个类用 final 修改,表明该类是最终类,它不希望也不允许其他来继承它。在程序设计中处于安全或者其他原因,我们不允许该类存在任何变化,也不希望它有子类,这个时候就可以使用 final 来修饰该类了.

final修饰的类,其成员方法也会自动加上final修饰,而成员变量不受影响.

final作用于变量

final修饰变量分为两种情况, 一种是作用于基本数据类型;一种是作用于引用类型.

  1. 作用于基本数据类型

表示该变量的值不能被修改,在使用 javap -v反汇编后,可以发现它被标注为ConstantValue

static final java.lang.String sfs;
    descriptor: Ljava/lang/String;
    flags: ACC_STATIC, ACC_FINAL
    ConstantValue: String xxx
  1. 作用在引用类型

表示该对象的引用不能被更改.即该对象初始化后,不能在对其赋值为其他引用. 但是其引用的对象内容可以被更改.

final 对用于成员变量(Filed)在并发中作用

final的内存语义 : 只要对象是正确构造的(被构造对象的引用在构造函数中没有“逸出”),那么不需要使用同步(指lock和volatile的使用)就可以保证任意线程都能看到这个final域在构造函数中被初始化之后的值。

final域的重排序规则

  1. 在构造函数内对一个final域的写入,与随后把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量,这两个操作之间不能重排序。

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域的写之后,构造函数return之前,插入一个StoreStore屏障。这个屏障禁止处理器把final域的写重排序到构造函数之外。

  1. 初次读取一个包含final域的对象的引用,与随后初次读这个final域,这两个操作之间不能重排序。

在一个线程中,初次读对象引用与初次读该对象包含的final域,JMM禁止处理器重排序这两个操作(注意,这个规则仅仅针对处理器)。
编译器会在读final域操作的前面插入一个LoadLoad屏障。

构造函数"逸出" : 在构造函数内部,这个被构造对象的引用为其他线程所见.如构造函数中将this赋值给成员变量.

public class FinalReference {
    final  int            i;
    static FinalReference obj;

    public FinalReference() {
        i = 1;                  // 1. 写final域
        obj = this;             // 2. this引用在此"逸出"
    }

    public static void writer() {
        new FinalReference();
    }

    public static void reader() {
        if (obj != null) {      // 3.
            int temp = obj.i;   // 4.
        }
    }
}

构造函数"逸出",将不能保证final语义.
在构造函数返回前,被构造对象的引用不能为其他线程所见,因为此时的final域可能还没有被初始化。

引用

  1. java并发编程的艺术
  2. Final of Java,这一篇差不多了

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