Java关键字final、static使用总结

Java关键字final、static使用总结

 

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。

 

1、final类
        final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。在设计类时候，如果这个类不需要有子类，类的实现细节不允许改变，并且确信这个类不会载被扩展，那么就设计为final类。

2、final方法
        如果一个类不允许其子类覆盖某个方法，则可以把这个方法声明为final方法。
        使用final方法的原因有二：
        第一、把方法锁定，防止任何继承类修改它的意义和实现。
        第二、高效。编译器在遇到调用final方法时候会转入内嵌机制，大大提高执行效率。
        例如：

public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
    // TODO 自动生成方法存根
}
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
}
}

3、final变量（常量）
        用final修饰的成员变量表示常量，值一旦给定就无法改变！
        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。
        从下面的例子中可以看出，一旦给final变量初值后，值就不能再改变了。
        另外，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。但是，final空白在final关键字final的使用上提供了更大的灵活性，为此，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。

 

package org.leizhimin;

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;
        }

        /**
         * @param args
         */
        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
        }

        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.
        }
}

 

4、final参数
        当函数参数为final类型时，你可以读取使用该参数，但是无法改变该参数的值。

 

public class Test4 {
        public static void main(String[] args) {
                new Test4().f1(2);
        }

        public void f1(final int i) {
                //i++;    //i是final类型的,值不允许改变的.
                System.out.print(i);
        }
}

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对象可以在它的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。

        用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法，当声明它类的对象市，不生成static变量的副本，而是类的所有实例共享同一个static变量。

 

        static变量前可以有private修饰，表示这个变量可以在类的静态代码块中，或者类的其他静态成员方法中使用（当然也可以在非静态成员方法中使用--废话），但是不能在其他类中通过类名来直接引用，这一点很重要。实际上你需要搞明白，private是访问权限限定，static表示不要实例化就可以使用，这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。

 

        static修饰的成员变量和成员方法习惯上称为静态变量和静态方法，可以直接通过类名来访问，访问语法为：
类名.静态方法名(参数列表...)
类名.静态变量名

        用static修饰的代码块表示静态代码块，当Java虚拟机（JVM）加载类时，就会执行该代码块（用处非常大，呵呵）。

 

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、静态方法
        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的成员变量和成员成员方法)，只能访问所属类的静态成员变量和成员方法。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 Test5 {
        private static int a;
        private int b;

        static {
                Test5.a = 3;
                System.out.println(a);
                Test5 t = new Test5();
                t.f();
                t.b = 1000;
                System.out.println(t.b);
        }

        static {
                Test5.a = 4;
                System.out.println(a);
        }

        public static void main(String[] args) {
                // TODO 自动生成方法存根
        }

        static {
                Test5.a = 5;
                System.out.println(a);
        }

        public void f() {
                System.out.println("hhahhahah");
        }
}

 

运行结果：
3
hhahhahah
1000
4
5

        利用静态代码块可以对一些static变量进行赋值，最后再看一眼这些例子，都一个static的main方法，这样JVM在运行main方法的时候可以直接调用而不用创建实例。

 
4、static类

接口：
声明在接口中的属性自动成为public static final
声明在接口中的方法自动成为public
声明在接口中的类自动成为public static

如果你不需要内部类对象与其外围类对象之间有联系，那你可以将内部类声明为static。这通常称为嵌套类（nested class）。想要理解static应用于内部类时的含义，你就必须记住，普通的内部类对象隐含地保存了一个引用，指向创建它的外围类对象。然而，当内部 类是static的时，就不是这样了。嵌套类意味着：   
1. 要创建嵌套类的对象，并不需要其外围类的对象。   
2. 不能从嵌套类的对象中访问非静态的外围类对象。   
    

public class Z1 {
       private static int i = 1;
       private int j = 10;
       public static void outer_f1() {
       }

       public void outer_f2() {
       }

       // 静态内部类可以用public,protected,private修饰
       // 静态内部类中可以定义静态或者非静态的成员
       static class Inner {
              static int inner_i = 100;
              int inner_j = 200;
              static void inner_f1() {
                      //静态内部类只能访问外部类的静态成员(包括静态变量和静态方法)
                     System.out.println("Outer.i" + i);
                     outer_f1();
              }

              void inner_f2() {
                     // 静态内部类不能访问外部类的非静态成员(包括非静态变量和非静态方法)
                     // System.out.println("Outer.i"+j);
                     // outer_f2();
               System.out.println("非静态方法");
              }
       }
       class Innerz {

           int inner_j = 200;


           void inner_f2() {
                  // 静态内部类不能访问外部类的非静态成员(包括非静态变量和非静态方法)
                  // System.out.println("Outer.i"+j);
                  // outer_f2();
            System.out.println("非静态累非静态方法");
           }
    }

       public void outer_f3() {       // 外部类访问内部类的静态成员：内部类.静态成员
              System.out.println(Inner.inner_i);
              Inner.inner_f1();
              // 外部类访问内部类的非静态成员:实例化内部类即可
              Inner inner = new Inner();
              inner.inner_f2();
       }

       public static void main(String[] args) {
              new Z1().outer_f3();

              Z1.Inner z=new Z1.Inner();
              z.inner_f2();

              Z1 z1=new Z1();
              Z1.Innerz zz=z1.new Innerz();
              zz.inner_f2();
       }
}

 
生 成一个静态内部类不需要外部类成员：这是静态内部类和成员内部类的区别。静态内部类的对象可以直接生成：Outer.Inner in = new Outer.Inner();而不需要通过生成外部类对象来生成。这样实际上使静态内部类成为了一个顶级类(正常情况下，你不能在接口内部放置任何代码， 但嵌套类可以作为接口的一部分，因为它是static 的。只是将嵌套类置于接口的命名空间内，这并不违反接口的规则）

5、static和final一块用表示什么
        static final用来修饰成员变量和成员方法，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。
        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，反倒把你搞晕了，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 alStaticFinalVar = new ArrayList();

        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();
        }
}

 

运行结果如下：

-------------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]

Process finished with exit code 0

 

        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。