10.Java final关键字：阻止继承和多态

在 Java 中，声明类、变量和方法时，可使用关键字 final 来修饰。final 所修饰的数据具有“终态”的特征，表示“最终的”意思。具体规定如下：

• final 修饰的类不能被继承。
• final 修饰的方法不能被子类重写。
• final 修饰的变量（成员变量或局部变量）即成为常量，只能赋值一次。
• final 修饰的成员变量必须在声明的同时赋值，如果在声明的时候没有赋值，那么只有 一次赋值的机会，而且只能在构造方法中显式赋值，然后才能使用。
• final 修饰的局部变量可以只声明不赋值，然后再进行一次性的赋值。

final 一般用于修饰那些通用性的功能、实现方式或取值不能随意被改变的数据，以避免被误用，例如实现数学三角方法、幂运算等功能的方法，以及数学常量π=3.141593、e=2.71828 等。

事实上，为确保终态性，提供了上述方法和常量的 java.lang.Math 类也已被定义为final 的。

需要注意的是，如果将引用类型（任何类的类型）的变量标记为 final，那么该变量不能指向任何其它对象。但可以改变对象的内容，因为只有引用本身是 final 的。

如果变量被标记为 final，其结果是使它成为常数。想改变 final 变量的值会导致一个编译错误。下面是一个正确定义 final 变量的例子：

常量因为有 final 修饰，所以不能被继承。

请看下面的代码：

final 也可以用来修饰类（放在 class 关键字前面），阻止该类再派生出子类，例如 Java.lang.String 就是一个 final 类。这样做是出于安全原因，因为要保证一旦有字符串的引用，就必须是类 String 的字符串，而不是某个其它类的字符串（String 类可能被恶意继承并篡改）。

方法也可以被 final 修饰，被 final 修饰的方法不能被覆盖；变量也可以被 final 修饰，被 final 修饰的变量在创建对象以后就不允许改变它们的值了。一旦将一个类声明为 final，那么该类包含的方法也将被隐式地声明为 final，但是变量不是。

被 final 修饰的方法为静态绑定，不会产生多态（动态绑定），程序在运行时不需要再检索方法表，能够提高代码的执行效率。在Java中，被 static 或 private 修饰的方法会被隐式的声明为 final，因为动态绑定没有意义。

由于动态绑定会消耗资源并且很多时候没有必要，所以有一些程序员认为：除非有足够的理由使用多态性，否则应该将所有的方法都用 final 修饰。

这样的认识未免有些偏激，因为 JVM 中的即时编译器能够实时监控程序的运行信息，可以准确的知道类之间的继承关系。如果一个方法没有被覆盖并且很短，编译器就能够对它进行优化处理，这个过程 为称为内联(inlining)。例如，内联调用 e.getName() 将被替换为访问 e.name 变量。这是一项很有意义的改进，这是由于CPU在处理调用方法的指令时，使用的分支转移会扰乱预取指令的策略，所以，这被视为不受欢迎的。然而，如果 getName() 在另外一个类中被覆盖，那么编译器就无法知道覆盖的代码将会做什么操作，因此也就不能对它进行内联处理了。