关于Java中的final关键字小结
一 final可以修饰的范围
💡
- 字段
- 方法
- 类
二 final修饰的字段
Contents
1 final修饰字段的限制和注意事项
当字段被指定为final时，如果该类的对象被实例化之后，则该字段值不可再次被修改。也就是说如果某个类里有个字段是final的，new一个该类的对象之后，则该对象的该字段值不允许再次被修改了。
同时，在IDEA里进行代码测试验证时，发现某个类里定义了一个final字段时，IDEA会主动提示，我们是否通过构造函数来初始化该字段，或者提示在定义该字段时就对其进行初始化，或者通过无参构造方法来初始化该字段，再或者把该字段定义为非final修饰。
此外，当字段被定义为final时，通过IDEA帮我们生成getter()和setter()时，会发现，IDEA自动识别了，无需或者说不可以为该字段创建setter()方法，只能生成getter()方法。
2 测试验证代码和执行结果
package com.knockatdatabase;
import java.time.LocalDate;
import java.util.Calendar;
/**
* Hello world!
*
*/
public class App
{
private final String name;
public App(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public static void main(String[] args )
{
App app = new App("KnockatDatabase");
System.out.println(app.getName());
App app2 = new App("KnockatDatabase~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
System.out.println(app2.getName());
System.out.println( "Hello World!" );
Calendar.getInstance().getTime();
LocalDate today = LocalDate.now();
}
}
运行结果：
/Users/huangwei/Software/jdk-24.0.2.jdk/Contents/Home/bin/java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,address=127.0.0.1:60649,suspend=y,server=n -agentpath:/private/var/folders/8t/v80nxtp52454n5b1zs20w0y80000gn/T/idea_libasyncProfiler_dylib_temp_folder/libasyncProfiler.dylib=version,jfr,event=wall,interval=10ms,cstack=no,file=/Users/huangwei/IdeaSnapshots/App_2026_01_06_112556.jfr,log=/private/var/folders/8t/v80nxtp52454n5b1zs20w0y80000gn/T/App_2026_01_06_112556.jfr.log.txt,logLevel=DEBUG -javaagent:/Users/huangwei/Library/Caches/JetBrains/IntelliJIdea2024.3/captureAgent/debugger-agent.jar -Dkotlinx.coroutines.debug.enable.creation.stack.trace=false -Ddebugger.agent.enable.coroutines=true -Dkotlinx.coroutines.debug.enable.flows.stack.trace=true -Dkotlinx.coroutines.debug.enable.mutable.state.flows.stack.trace=true -Dfile.encoding=UTF-8 -Dsun.stdout.encoding=UTF-8 -Dsun.stderr.encoding=UTF-8 -classpath /Users/huangwei/IdeaProjects/java_core_11th_edition/chap05/target/classes:/Applications/IntelliJ IDEA.app/Contents/lib/idea_rt.jar com.knockatdatabase.App Connected to the target VM, address: '127.0.0.1:60649', transport: 'socket' KnockatDatabase KnockatDatabase~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Hello World! Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:60649', transport: 'socket' Process finished with exit code 0
三 final修饰方法
1 为啥需要通过final来修饰方法
如果类中的某些特定方法，不希望被子类重写override，则可以在父类上把该方法指定为final。
比如Calendar类中的getTime()和setTime()方法，就被定义为final：
/**
* Returns a {@code Date} object representing this
* {@code Calendar}'s time value (millisecond offset from the <a
* href="#Epoch">Epoch</a>").
*
* @return a {@code Date} representing the time value.
* @see #setTime(Date)
* @see #getTimeInMillis()
*/
public final Date getTime() {
return new Date(getTimeInMillis());
}
/**
* Sets this Calendar's time with the given {@code Date}.
* <p>
* Note: Calling {@code setTime()} with
* {@code Date(Long.MAX_VALUE)} or {@code Date(Long.MIN_VALUE)}
* may yield incorrect field values from {@code get()}.
*
* @param date the given Date.
* @see #getTime()
* @see #setTimeInMillis(long)
* @throws NullPointerException if {@code date} is {@code null}
*/
public final void setTime(Date date) {
Objects.requireNonNull(date, "date must not be null");
setTimeInMillis(date.getTime());
}
如果某个类被定义为final，则该类中的所有方法自动变为final，而字段却不会自动变成final。
四 final修饰类
1 为啥需要final修饰类
如果不希望某个类被继承，则可以把该类设计为final。
2 final修饰的类有哪些特征
如果类被定义为final，则该类的所有方法自动变成final，但是字段却不是默认变为final。
3 常见的哪些类被定义为final
LocalData，LocalTime，MinguoDate，String
比较有意思的是，可以看到Java里还单独为台湾定义了一个民国日期，专门用于处理台湾习惯把1912年当做民国元年来处理的习惯。但是JDK文档里说明的好像有点儿政治味儿了。
4 为什么String被定义为final
String被设计为 final，主要是出于安全性、性能和线程安全这三个核心维度的考量
4.1. 核心安全性 (Security)
String 在 Java 中被广泛用于参数传递，例如网络连接的 URL、文件路径、数据库连接地址等。
- 防止恶意劫持： 如果
String不是 final 的，开发者可以继承它并重写方法。假设一个系统方法预期接收一个路径，但你传入了一个虚假的子类，在校验通过后，子类通过重写逻辑返回了另一个危险路径，这会导致严重的系统安全漏洞。 - 类加载机制： String 常用于类加载器的参数。如果 String 可变，加载过程中的类名可能被修改，从而导致加载错误的类。
4.2. 线程安全性 (Thread Safety)
由于 final 类的对象通常设计为不可变 (Immutable)：
- 无锁并发： 不可变对象可以在多个线程之间自由共享，而不需要任何同步机制（Synchronization）。这极大地提升了并发性能。
- 消除副作用： 你不用担心一个方法在处理字符串或日期时，另一个线程悄悄修改了它的值。
4.3. 性能优化与常量池 (Optimization)
这是 String 设计为 final 最直观的原因：
- 字符串常量池 (String Pool)： 只有当 String 不可变时，常量池才有意义。如果多个变量指向内存中同一个 “abc”，而其中一个变量修改了它，其他变量都会受到影响。通过设计成 final，Java 可以实现字符串的复用，节省大量堆内存。
- Hash 缓存： 由于 String 是不可变的，它的
hashCode只需要在创建时计算一次并缓存起来。这使得 String 作为HashMap的 key 时效率极高。
5 补充说明解决 Calendar 的“历史遗留”痛点
早期的 java.util.Date 和 Calendar 是可变的 (Mutable)，这被认为是 Java 设计史上最大的失误之一：
- 易错性： 在旧代码中，如果你把一个 Calendar 对象传给两个方法，方法 A 修改了月份，方法 B 的逻辑就会莫名其妙地出错。
- Java 8 的改进： 正是因为
Calendar的设计缺陷（非 final 且可变），Java 8 引入了全新的java.time包。LocalDate、ZonedDateTime、LocalTime、MinguoDate等全都是 final 的。- 它们是不可变对象，任何修改操作都会返回一个新的实例，而不是修改原对象。
