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代码 public class FinalTest { // 在定义时初始化 public final int A = 10; public final int B; // 在初始化块中初始化 { B = 20; } // 非静态final变量不能在静态初始化块中初始化 // public final int C; // static { // C = 30; // } // 静态常量,在定义时初始化 public static final int STATIC_D = 40; public static final int STATIC_E; // 静态常量,在静态初始化块中初始化 static { STATIC_E = 50; } // 静态变量不能在初始化块中初始化 // public static final int STATIC_F; // { // STATIC_F = 60; // } public final int G; // 静态final变量不可以在构造器中初始化 // public static final int STATIC_H; // 在构造器中初始化 public FinalTest() { G = 70; // 静态final变量不可以在构造器中初始化 // STATIC_H = 80; // 给final的变量第二次赋值时,编译会报错 // A = 99; // STATIC_D = 99; } // final变量未被初始化,编译时就会报错 // public final int I; // 静态final变量未被初始化,编译时就会报错 // public static final int STATIC_J; } 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代码 class ParentClass { public final void TestFinal() { System.out.println("父类--这是一个final方法"); } } public class SubClass extends ParentClass { /** * 子类无法重写(override)父类的final方法,否则编译时会报错 */ // public void TestFinal() { // System.out.println("子类--重写final方法"); // } public static void main(String[] args) { SubClass sc = new SubClass(); sc.TestFinal(); } } 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代码 public final class FinalTest { int i = 10; public static void main(String[] args) { FinalTest ft = new FinalTest(); ft.i = 99; System.out.println(ft.i); } } 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代码 public final class FinallyTest { public static void main(String[] args) { try { throw new NullPointerException(); } catch (NullPointerException e) { System.out.println("程序抛出了异常"); } finally { System.out.println("执行了finally语句块"); } } } 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代码 public final class FinallyTest { // 测试return语句 public ReturnClass testReturn() { try { return new ReturnClass(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println("执行了finally语句"); } return null; } // 测试continue语句 public void testContinue() { for (int i = 0; i < 3; i++) { try { System.out.println(i); if (i == 1) { continue; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println("执行了finally语句"); } } } // 测试break语句 public void testBreak() { for (int i = 0; i < 3; i++) { try { System.out.println(i); if (i == 1) { break; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println("执行了finally语句"); } } } public static void main(String[] args) { FinallyTest ft = new FinallyTest(); // 测试return语句 ft.testReturn(); System.out.println(); // 测试continue语句 ft.testContinue(); System.out.println(); // 测试break语句 ft.testBreak(); } } class ReturnClass { public ReturnClass() { System.out.println("执行了return语句"); } } 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. 4. 0 5. 执行了finally语句 6. 1 7. 执行了finally语句 8. 2 9. 执行了finally语句 10. 11. 0 12. 执行了finally语句 13. 1 14. 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代码 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代码 public final class FinallyTest { // 重写finalize()方法 protected void finalize() throws Throwable { System.out.println("执行了finalize()方法"); } public static void main(String[] args) { FinallyTest ft = new FinallyTest(); ft = null; System.gc(); } } 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代码 Runtime.getRuntime().gc(); 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代码 public static void runFinalizersOnExit(boolean value) { //other code } 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。 |
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