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Java学习笔记final修饰符、不可变类


 

   

  final关键字可以用于何处

  修饰类:该类不可被继承

  修饰变量:该变量一经初始化就不能被重新赋值,即使该值跟初始化的值相同或者指向同一个对象,也不可以

  类变量:

  实例变量:

  形参: 注意可以修饰形参

  局部变量

  修饰方法:该方法不可被重写

  final修饰成员变量

  final修饰成员变量,必须显式的指定初始值,系统不会为final成员进行隐式初始化,不能在初始化前访问。

  因为,不管是类变量还是实例变量,都有个初始化的过程,初始化赋值后便不能再赋值,如果不显式的指定初始值,那么这些变量就没有存在的意义

  修饰类变量:

  要么声明时指定

  要么在静态块中指定

  二者互斥,只能是其一

  修饰实例变量:

  要么声明时指定

  要么非静态块中指定

  要么构造方法中指定

  三者任意两者互斥,只能是这三者之其一

  final修饰局部变量

  局部变量,不管有没有final修饰,都是必须显式初始化的

  final修饰的形参,是不能赋值的

  final修饰引用类型变量

  final可以用来修饰一个引用类型变量,但只能保证这个变量始终指向同一地址

  不能保证指向的对象本身发生改变

  final与直接量

  一个变量,不管是类变量、实例变量、局部变量,满足下面三个条件,便是一个直接量

  用final修饰

  在定义该final变量时指定了初始值。注意是定义时,不能在代码块中或者构造方法中

  该初始值可以在编译时就被确定下来

  对于直接量,在编译的时候,会用直接量把变量名替换掉,编译后的文件中是不存在这个变量的

  Java用常量池来管理使用过的字符串直接量

  final修饰方法

  final修饰的方法不能被重写,比如作为根父类的Object就有一个.getClass()方法是用final修饰的

  如果父类有一个private final修饰的方法,子类也有这个方法,private final修饰,方法签名也相同,注意这不是重写,这是两个无关的方法,

  final修饰类

  final修饰的类不能被继承,比如:

  public final class Math extends Object {...}

  不可变(immutable)类

  不可变类:创建实例后,实例变量不可变,即实例的状态不能发生改变

  8个包装类和String都是不可变类

  如何定义一个不可变类:

  用private和final修饰成员变量

  提供带参数的构造器,用来初始化成员变量

  只提供成员变量的get方法,不提供set方法

  有必要的话重写equals()和hashCode()方法

  如果成员变量是引用类型

  这种情况要特别注意,上面的写法只能用于基本类型

  对引用类型不可变的写法,基本原则就是隔绝外部对它的访问,主要要做好两点:

  传递进来的引用类型对象不要直接用,而要根据其实例变量重新创建一个

  外部访问时,根据这个对象的实例变量的值,重新创建一个对象返回

  看下面的示例代码:

  示例一:该不可变类对引用类型变量无效

  public class Test{

  public static void main(String[] args) {

  Name n=new Name("师兄","大");

  System.out.println(n); //Name@15db9742

  Person p=new Person(n,100);

  System.out.println(p); //输出:[大师兄100岁]

  System.out.println(p.getName()); //Name@15db9742

  n.setFirstName("师兄");

  n.setLastName("二");

  System.out.println(p); //输出:[二师兄100岁],不可变对象还是变了,再看下面一段代码

  System.out.println(p.getName()); //Name@15db9742

  }

  }

  class Person{

  private final Name name;

  private final int age;

  public Person(Name name,int age){

  this.name=name;

  this.age=age;

  }

  public Name getName(){

  return name;

  }

  public String toString(){

  return "["+name.getLastName()+name.getFirstName()+age+"岁]";

  }

  }

  class Name{

  private String firstName;

  private String lastName;

  public Name(){}

  public Name(String first,String last){

  firstName=first;

  lastName=last;

  }

  public String getFirstName(){

  return firstName;

  }

  public void setFirstName(String firstName){

  this.firstName=firstName;

  }

  public String getLastName(){

  return lastName;

  }

  public void setLastName(String lastName){

  this.lastName=lastName;

  }

  }

  示例代码二:改写了两行

  public class Test{

  public static void main(String[] args) {

  Name n=new Name("师兄","大");

  System.out.println(n); //Name@15db9742

  Person p=new Person(n,100);

  System.out.println(p); //输出:[大师兄100岁]

  System.out.println(p.getName()); //Name@6d06d69c

  n.setFirstName("师兄");

  n.setLastName("二");

  System.out.println(p); //输出:[大师兄100岁]。没发生改变

  System.out.println(p.getName()); //Name@7852e922

  }

  }

  class Person{

  private final Name name;

  private final int age;

  public Person(Name name,int age){

  this.name=new Name(name.getFirstName(),name.getLastName()); //此行改写

  this.age=age;

  }

  public Name getName(){

  return new Name(name.getFirstName(),name.getLastName()); //此行改写

  }

  public String toString(){

  return "["+name.getLastName()+name.getFirstName()+age+"岁]";

  }

  }

  class Name{

  private String firstName;

  private String lastName;

  public Name(){}

  public Name(String first,String last){

  firstName=first;

  lastName=last;

  }

  public String getFirstName(){

  return firstName;

  }

  public void setFirstName(String firstName){

  this.firstName=firstName;

  }

  public String getLastName(){

  return lastName;

  }

  public void setLastName(String lastName){

  this.lastName=lastName;

  }

  }

  缓存实例的不可变类

  如果一个不可变类的部分实例,需要被频繁的访问到,那么可以考虑把这部分实例缓存起来,以提高性能

  Integer类就把[-128,127]的每个整数的Integer对象缓存了,见 0024 Java学习笔记-面向对象-包装类、对象的比较、String常量池问题

  示例:

  public class T1{

  public static void main(String[] args) {

  CacheImmutable c1=CacheImmutable.valueOf("A");

  CacheImmutable c2=CacheImmutable.valueOf("A");

  System.out.println(c1==c2); //返回true

  }

  }

  class CacheImmutable{

  private static int MAX_SIZE = 10; //缓存的大小

  private static CacheImmutable[] cache=new CacheImmutable[MAX_SIZE]; //静态变量

  private static int pos=0; //下一个要缓存的对象在cache中的索引号

  private final String name; //CacheImmutable就这一个实例变量,用private final修饰,name是String类型,也是不可变的

  private CacheImmutable(String name){ //通过带参数的构造器初始化final的实例变量,但不允许外部通过它创建对象

  this.name=name;

  }

  public String getName(){ //提供了get方法,没提供set方法,

  return name;

  }

  public static CacheImmutable valueOf(String name){ //要获得该类的对象,只能通过这个静态方法

  for (int i=0;i

  if (cache[i]!=null && cache[i].getName().equals(name)){ //?为何不直接访问name,有何区别

  return cache[i]; //如果已经有了就将其返回,方法调用结束

  }

  }

  if (pos==MAX_SIZE){

  cache[0]=new CacheImmutable(name); //如果已经缓存了10个(cache索引号9),那就从头开始覆盖

  pos=1;

  }else{

  cache[pos]=new CacheImmutable(name); //如果还不到10个,那就创建个对象,放在pos位置

  pos++;

  }

  return cache[pos-1]; //返回新创建并缓存的对象,方法调用结束

  }

  public boolean equals(Object obj){

  if (this==obj) {

  return true;

  }

  if (obj!=null && obj.getClass()==CacheImmutable.class) {

  CacheImmutable ci=(CacheImmutable)obj;

  return name.equals(ci.getName());

  }

  return false;

  }

  public int hashCode(){

  return name.hashCode();

  }

  }