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2019-10-03 00:14 来源:未知

原创文章,转载请标注出处:《Java基础系列-final、finally关键字》

final、finally和finalize的区别是什么?

转自(侵删):http://blog.csdn.net/lichaohn/article/details/5424519

这是一道再经典不过的面试题了,我们在各个公司的面试题中几乎都能看到它的身影。final、finally和finalize虽然长得像孪生三兄弟一样,但是它们的含义和用法却是大相径庭。这一次我们就一起来回顾一下这方面的知识。

final关键字

我们首先来说说final。它可以用于以下四个地方:
1.定义变量,包括静态的和非静态的。
2.定义方法的参数。
3.定义方法。
4.定义类。

我们依次来回顾一下每种情况下final的作用。首先来看第一种情况,如果final修饰的是一个基本类型,就表示这个变量被赋予的值是不可变的,即它是个常量;如果final修饰的是一个对象,就表示这个变量被赋予的引用是不可变的,这里需要提醒大家注意的是,不可改变的只是这个变量所保存的引用,并不是这个引用所指向的对象。在第二种情况下,final的含义与第一种情况相同。实际上对于前两种情况,有一种更贴切的表述final的含义的描述,那就是,如果一个变量或方法参数被final修饰,就表示它只能被赋值一次,但是JAVA虚拟机为变量设定的默认值不记作一次赋值。

被final修饰的变量必须被初始化。初始化的方式有以下几种:
1.在定义的时候初始化。
2.final变量可以在初始化块中初始化,不可以在静态初始化块中初始化。
3.静态final变量可以在静态初始化块中初始化,不可以在初始化块中初始化。
4.final变量还可以在类的构造器中初始化,但是静态final变量不可以。

通过下面的代码可以验证以上的观点:

[java] view plain copy
1.public class FinalTest {

  1. // 在定义时初始化
  2. public final int A = 10;
    1. public final int B;
  3. // 在初始化块中初始化
  4. {
  5. B = 20;

  6. }

    1. // 非静态final变量不能在静态初始化块中初始化
  7. // public final int C;
  8. // static {
  9. // C = 30;
  10. // }
    1. // 静态常量,在定义时初始化
  11. public static final int STATIC_D = 40;
    1. public static final int STATIC_E;
  12. // 静态常量,在静态初始化块中初始化
  13. static {
  14. STATIC_E = 50;

  15. }

    1. // 静态变量不能在初始化块中初始化
  16. // public static final int STATIC_F;
  17. // {
  18. // STATIC_F = 60;
  19. // }
    1. public final int G;
    1. // 静态final变量不可以在构造器中初始化
  20. // public static final int STATIC_H;
    1. // 在构造器中初始化
  21. public FinalTest() {
  22. G = 70;

  23. // 静态final变量不可以在构造器中初始化

  24. // STATIC_H = 80;

    1. // 给final的变量第二次赋值时,编译会报错
  25. // A = 99;

  26. // STATIC_D = 99;

  27. }

    1. // final变量未被初始化,编译时就会报错
  28. // public final int I;
    1. // 静态final变量未被初始化,编译时就会报错
  29. // public static final int STATIC_J;
    53.}

我们运行上面的代码之后出了可以发现final变量(常量)和静态final变量(静态常量)未被初始化时,编译会报错。

用final修饰的变量(常量)比非final的变量(普通变量)拥有更高的效率,因此我们在实际编程中应该尽可能多的用常量来代替普通变量,这也是一个很好的编程习惯。

当final用来定义一个方法时,会有什么效果呢?正如大家所知,它表示这个方法不可以被子类重写,但是它这不影响它被子类继承。我们写段代码来验证一下:

[java] view plain copy
1.class ParentClass {

  1. public final void TestFinal() {
  2. System.out.println("父类--这是一个final方法");

  3. }
    5.}

7.public class SubClass extends ParentClass {

  1. /**
    • 子类无法重写(override)父类的final方法,否则编译时会报错
  2. */

  3. // public void TestFinal() {

  4. // System.out.println("子类--重写final方法");
  5. // }
    1. public static void main(String[] args) {
  6. SubClass sc = new SubClass();

  7. sc.TestFinal();

  8. }
    19.}
    这里需要特殊说明的是,具有private访问权限的方法也可以增加final修饰,但是由于子类无法继承private方法,因此也无法重写它。编译器在处理private方法时,是按照final方法来对待的,这样可以提高该方法被调用时的效率。不过子类仍然可以定义同父类中的private方法具有同样结构的方法,但是这并不会产生重写的效果,而且它们之间也不存在必然联系。

最后我们再来回顾一下final用于类的情况。这个大家应该也很熟悉了,因为我们最常用的String类就是final的。由于final类不允许被继承,编译器在处理时把它的所有方法都当作final的,因此final类比普通类拥有更高的效率。而由关键字abstract定义的抽象类含有必须由继承自它的子类重载实现的抽象方法,因此无法同时用final和abstract来修饰同一个类。同样的道理,final也不能用来修饰接口。final的类的所有方法都不能被重写,但这并不表示final的类的属性(变量)值也是不可改变的,要想做到final类的属性值不可改变,必须给它增加final修饰,请看下面的例子:

[java] view plain copy
1.public final class FinalTest {

    1. int i = 10;
    1. public static void main(String[] args) {
  1. FinalTest ft = new FinalTest();

  2. ft.i = 99;

  3. System.out.println(ft.i);

  4. }
    10.}

运行上面的代码试试看,结果是99,而不是初始化时的10。

finally语句

接下来我们一起回顾一下finally的用法。这个就比较简单了,它只能用在try/catch语句中,并且附带着一个语句块,表示这段语句最终总是被执行。请看下面的代码:

[java] view plain copy
1.public final class FinallyTest {

  1. public static void main(String[] args) {
  2. try {

  3. throw new NullPointerException();

  4. } catch (NullPointerException e) {

  5. System.out.println("程序抛出了异常");

  6. } finally {

  7. System.out.println("执行了finally语句块");

  8. }

  9. }
    11.}

运行结果说明了finally的作用:
1.程序抛出了异常
2.执行了finally语句块

请大家注意,捕获程序抛出的异常之后,既不加处理,也不继续向上抛出异常,并不是良好的编程习惯,它掩盖了程序执行中发生的错误,这里只是方便演示,请不要学习。

那么,有没有一种情况使finally语句块得不到执行呢?大家可能想到了return、continue、break这三个可以打乱代码顺序执行语句的规律。那我们就来试试看,这三个语句是否能影响finally语句块的执行:

[java] view plain copy
1.public final class FinallyTest {

    1. // 测试return语句
  1. public ReturnClass testReturn() {
  2. try {

  3. return new ReturnClass();

  4. } catch (Exception e) {

  5. e.printStackTrace();

  6. } finally {

  7. System.out.println("执行了finally语句");

  8. }

  9. return null;

  10. }

    1. // 测试continue语句
  11. public void testContinue() {
  12. for (int i = 0; i < 3; i++) {

  13. try {

  14. System.out.println(i);

  15. if (i == 1) {

  16. continue;

  17. }

  18. } catch (Exception e) {

  19. e.printStackTrace();

  20. } finally {

  21. System.out.println("执行了finally语句");

  22. }

  23. }

  24. }

    1. // 测试break语句
  25. public void testBreak() {
  26. for (int i = 0; i < 3; i++) {

  27. try {

  28. System.out.println(i);

  29. if (i == 1) {

  30. break;

  31. }

  32. } catch (Exception e) {

  33. e.printStackTrace();

  34. } finally {

  35. System.out.println("执行了finally语句");

  36. }

  37. }

  38. }

    1. public static void main(String[] args) {
  39. FinallyTest ft = new FinallyTest();

  40. // 测试return语句

  41. ft.testReturn();

  42. System.out.println();

  43. // 测试continue语句

  44. ft.testContinue();

  45. System.out.println();

  46. // 测试break语句

  47. ft.testBreak();

  48. }
    58.}

60.class ReturnClass {

  1. public ReturnClass() {
  2. System.out.println("执行了return语句");

  3. }
    64.}

上面这段代码的运行结果如下:
1.执行了return语句
2.执行了finally语句
3.0
4.执行了finally语句
5.1
6.执行了finally语句
7.2
8.执行了finally语句
9.0
10.执行了finally语句
11.1
12.执行了finally语句

很明显,return、continue和break都没能阻止finally语句块的执行。从输出的结果来看,return语句似乎在finally语句块之前执行了,事实真的如此吗?我们来想想看,return语句的作用是什么呢?是退出当前的方法,并将值或对象返回。如果finally语句块是在return语句之后执行的,那么return语句被执行后就已经退出当前方法了,finally语句块又如何能被执行呢?因此,正确的执行顺序应该是这样的:编译器在编译return new ReturnClass();时,将它分成了两个步骤,new ReturnClass()和return,前一个创建对象的语句是在finally语句块之前被执行的,而后一个return语句是在finally语句块之后执行的,也就是说finally语句块是在程序退出方法之前被执行的。同样,finally语句块是在循环被跳过(continue)和中断(break)之前被执行的。

finalize方法

最后,我们再来看看finalize,它是一个方法,属于java.lang.Object类,它的定义如下:

[java] view plain copy
1.protected void finalize() throws Throwable { }

众所周知,finalize()方法是GC(garbage collector)运行机制的一部分,关于GC的知识我们将在后续的章节中来回顾。

在此我们只说说finalize()方法的作用是什么呢?

finalize()方法是在GC清理它所从属的对象时被调用的,如果执行它的过程中抛出了无法捕获的异常(uncaught exception),GC将终止对改对象的清理,并且该异常会被忽略;直到下一次GC开始清理这个对象时,它的finalize()会被再次调用。

请看下面的示例:

[java] view plain copy
1.public final class FinallyTest {

  1. // 重写finalize()方法
  2. protected void finalize() throws Throwable {
  3. System.out.println("执行了finalize()方法");

  4. }

    1. public static void main(String[] args) {
  5. FinallyTest ft = new FinallyTest();

  6. ft = null;

  7. System.gc();

  8. }
    12.}

运行结果如下:

•执行了finalize()方法

程序调用了java.lang.System类的gc()方法,引起GC的执行,GC在清理ft对象时调用了它的finalize()方法,因此才有了上面的输出结果。调用System.gc()等同于调用下面这行代码:

[java] view plain copy
1.<textarea name="code" class="java" rows="15" cols="50">Runtime.getRuntime().gc();
2.</textarea>

常见的JAVA中的关键字

final是Java关键字中最常见之一,表示“最终的,不可更改”之意,在Java中也正是这个意思。

final/finally/finalize的区别

调用它们的作用只是建议垃圾收集器(GC)启动,清理无用的对象释放内存空间,但是GC的启动并不是一定的,这由JAVA虚拟机来决定。直到JAVA虚拟机停止运行,有些对象的finalize()可能都没有被运行过,那么怎样保证所有对象的这个方法在JAVA虚拟机停止运行之前一定被调用呢?答案是我们可以调用System类的另一个方法:

[java] view plain copy
1.public static void runFinalizersOnExit(boolean value) {

  1. //other code
    3.}

给这个方法传入true就可以保证对象的finalize()方法在JAVA虚拟机停止运行前一定被运行了,不过遗憾的是这个方法是不安全的,它会导致有用的对象finalize()被误调用,因此已经不被赞成使用了。

由于finalize()属于Object类,因此所有类都有这个方法,Object的任意子类都可以重写(override)该方法,在其中释放系统资源或者做其它的清理工作,如关闭输入输出流。

通过以上知识的回顾,我想大家对于final、finally、finalize的用法区别已经很清楚了。

static

有final修饰的内容,就会变得与众不同,它们会变成终极存在,其内容成为固定的存在。

static静态变量

静态变量:使用static关键字定义的变量。static可以修饰变量和方法,也有static静态代码块。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。

static修饰的field字段,不管类初始化多少遍,此field对象只会初始化一次,且所有new出来的类对象中,对此static修饰的field字段进行操作,其余所有的类对象中的此field值都会被改变。

静态变量的优势:
A,静态对象的数据在全局是唯一的,一改都改。如果你想要处理的东西是整个程序中唯一的,弄成静态是个好方法。 非静态的东西你修改以后只是修改了他自己的数据,但是不会影响其他同类对象的数据。
B,引用方便。直接用 类名.静态方法名 或者 类名.静态变量名就可引用并且直接可以修改其属性值,不用get和set方法。
C,保持数据的唯一性。此数据全局都是唯一的,修改他的任何一处地方,在程序所有使用到的地方都将会体现到这些数据的修改。有效减少多余的浪费。

注意:static静态变量是线程非安全的,静态变量即类变量,位于方法区,为所有对象共享,共享一份内存,一旦静态变量被修改,其他对象均对修改可见,故线程非安全。

finally关键字不同于final关键字,这是一个需要与异常体系结构配合使用的关键字,旨在定义必须要进行操作,一般用于在发生异常的时候进行一些收尾操作,比如释放资源等。

static静态方法

使用约束点:

  1. static方法中无法访问非static全局变量;
  2. static方法中无法访问非static方法;
  3. static方法中无法使用this和super关键字(因为this关键字指向该方法所属的对象,而静态方法是属于类级的,不存在对象一说;至于super关键字,只要不是用在构造方法里,那么它就是指向父类对象的,而静态方法是不能引用实例对象的,因此也不能使用super关键字)。

静态方法的多线程问题分析:

  1. 如果静态方法中没有使用全局变量,则肯定是线程安全的;
  2. 如果访问且修改了全局静态变量,可能会出现数据不一致问题,线程非安全。
  3. 是否会出现线程等待卡死?(待确认)
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