0028 Java學習筆記-面向對象-final修飾符、不可變類

来源:http://www.cnblogs.com/sonng/archive/2016/11/18/6078735.html
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final關鍵字可以用於何處 修飾類：該類不可被繼承 修飾變數：該變數一經初始化就不能被重新賦值，即使該值跟初始化的值相同或者指向同一個對象，也不可以 + 類變數： + 實例變數： + ： 註意可以修飾形參 + 局部變數 修飾方法：該方法不可被重寫 final修飾成員變數 final修飾成員變數，必 ...


final關鍵字可以用於何處

  • 修飾類：該類不可被繼承
  • 修飾變數：該變數一經初始化就不能被重新賦值，即使該值跟初始化的值相同或者指向同一個對象，也不可以
    • 類變數：
    • 實例變數：
    • 形參： 註意可以修飾形參
    • 局部變數
  • 修飾方法：該方法不可被重寫

final修飾成員變數

  • final修飾成員變數，必須顯式的指定初始值，系統不會為final成員進行隱式初始化，不能在初始化前訪問。
    • 因為，不管是類變數還是實例變數，都有個初始化的過程，初始化賦值後便不能再賦值，如果不顯式的指定初始值，那麼這些變數就沒有存在的意義
  • 修飾類變數：
    • 要麼聲明時指定
    • 要麼在靜態塊中指定
    • 二者互斥，只能是其一
  • 修飾實例變數：
    • 要麼聲明時指定
    • 要麼非靜態塊中指定
    • 要麼構造方法中指定
    • 三者任意兩者互斥，只能是這三者之其一

final修飾局部變數

  • 局部變數，不管有沒有final修飾，都是必須顯式初始化的
  • final修飾的形參，是不能賦值的

final修飾引用類型變數

  • final可以用來修飾一個引用類型變數，但只能保證這個變數始終指向同一地址
  • 不能保證指向的對象本身發生改變

final與直接量

  • 一個變數，不管是類變數、實例變數、局部變數，滿足下麵三個條件，便是一個直接量
    • 用final修飾
    • 在定義該final變數時指定了初始值。註意是定義時，不能在代碼塊中或者構造方法中
    • 該初始值可以在編譯時就被確定下來
  • 對於直接量，在編譯的時候，會用直接量把變數名替換掉，編譯後的文件中是不存在這個變數的
  • Java用常量池來管理使用過的字元串直接量

final修飾方法

  • final修飾的方法不能被重寫，比如作為根父類的Object就有一個.getClass()方法是用final修飾的
  • 如果父類有一個private final修飾的方法，子類也有這個方法，private final修飾，方法簽名也相同，註意這不是重寫，這是兩個無關的方法，

final修飾類

  • final修飾的類不能被繼承，比如：
  • public final class Math extends Object {...}

不可變(immutable)類

  • 不可變類：創建實例後，實例變數不可變，即實例的狀態不能發生改變
  • 8個包裝類和String都是不可變類
  • 如何定義一個不可變類：
    • 用private和final修飾成員變數
    • 提供帶參數的構造器，用來初始化成員變數
    • 只提供成員變數的get方法，不提供set方法
    • 有必要的話重寫equals()和hashCode()方法
  • 如果成員變數是引用類型
    • 這種情況要特別註意，上面的寫法只能用於基本類型
    • 對引用類型不可變的寫法，基本原則就是隔絕外部對它的訪問，主要要做好兩點：
      • 傳遞進來的引用類型對象不要直接用，而要根據其實例變數重新創建一個
      • 外部訪問時，根據這個對象的實例變數的值，重新創建一個對象返回
    • 看下麵的示例代碼：

示例一：該不可變類對引用類型變數無效

public class Test{  
    public static void main(String[] args) { 
        Name n=new Name("師兄","大");
        System.out.println(n);            //Name@15db9742
        Person p=new Person(n,100);
        System.out.println(p);            //輸出：[大師兄100歲]
        System.out.println(p.getName());  //Name@15db9742
        n.setFirstName("師兄");
        n.setLastName("二");
        System.out.println(p);            //輸出：[二師兄100歲]，不可變對象還是變了，再看下麵一段代碼
        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+"歲]";
    }
}
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;
    }
}

示例代碼二：改寫了兩行

public class Test{  
    public static void main(String[] args) { 
        Name n=new Name("師兄","大");
        System.out.println(n);            //Name@15db9742
        Person p=new Person(n,100);
        System.out.println(p);            //輸出：[大師兄100歲]
        System.out.println(p.getName());  //Name@6d06d69c
        n.setFirstName("師兄");
        n.setLastName("二");
        System.out.println(p);            //輸出：[大師兄100歲]。沒發生改變
        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());  //此行改寫
        this.age=age;
    }
    public Name getName(){
        return new Name(name.getFirstName(),name.getLastName());     //此行改寫
    }
    public String toString(){
        return "["+name.getLastName()+name.getFirstName()+age+"歲]";
    }
}
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;
    }
}

緩存實例的不可變類

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;                    //緩存的大小
    private static CacheImmutable[] cache=new CacheImmutable[MAX_SIZE]; //靜態變數
    private static int pos=0;                            //下一個要緩存的對象在cache中的索引號
    private final String name;                           //CacheImmutable就這一個實例變數，用private final修飾，name是String類型，也是不可變的
    private CacheImmutable(String name){                 //通過帶參數的構造器初始化final的實例變數，但不允許外部通過它創建對象
        this.name=name;
    }
    public String getName(){                             //提供了get方法，沒提供set方法，
        return name;
    }
    public static CacheImmutable valueOf(String name){   //要獲得該類的對象，只能通過這個靜態方法
        for (int i=0;i<MAX_SIZE;i++){                    //先遍歷一遍，看緩存中是否已經有了name對應的對象
            if (cache[i]!=null && cache[i].getName().equals(name)){  //？為何不直接訪問name，有何區別
                return cache[i];                         //如果已經有了就將其返回，方法調用結束
            }
        }
        if (pos==MAX_SIZE){
            cache[0]=new CacheImmutable(name);           //如果已經緩存了10個(cache索引號9)，那就從頭開始覆蓋
            pos=1;
        }else{
            cache[pos]=new CacheImmutable(name);          //如果還不到10個，那就創建個對象，放在pos位置
            pos++;
        }
        return cache[pos-1];                              //返回新創建並緩存的對象，方法調用結束
    }
    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();
    }
}

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