Java基础-关键字final static与类加载分析

1、关键字final static 介绍

1. final

根据程序上下文环境，Java关键字final有“这是没法改变的”或者“终态的”含义，它能够修饰非抽象类、非抽象类成员方法和变量。你可能出于两种理解而须要阻止改变：设计或效率。

final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
final方法不能被子类的方法覆盖，但能够被继承。
final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值再也不改变。
final不能用于修饰构造方法。

注意：父类的private成员方法是不能被子类方法覆盖的，所以private类型的方法默认是final类型的。

final类

final类不能被继承，所以final类的成员方法没有机会被覆盖，默认都是final的。在设计类时候，若是这个类不须要有子类，类的实现细节不容许改变，而且确信这个类不会载被扩展，那么就设计为final类。

final方法

若是一个类不容许其子类覆盖某个方法，则能够把这个方法声明为final方法。
使用final方法的缘由有二：
第一 把方法锁定，防止任何继承类修改它的意义和实现。
第二 高效。编译器在遇到调用final方法时候会转入内嵌机制，大大提升执行效率。

final变量（常量）

用final修饰的成员变量表示常量，值一旦给定就没法改变！
final修饰的变量有三种：静态变量、实例变量和局部变量，分别表示三种类型的常量。

另外，final变量定义的时候，能够先声明，而不给初值，这中变量也称为final空白，不管什么状况，编译器都确保空白final在使用以前必须被初始化。因此，final空白在关键字final的使用上提供了更大的灵活性，为此，一个类中的final数据成员就能够依据实例对象不一样而有所不一样，却有保持其恒定不变的特征。

final参数

当函数参数为final类型时，你能够读取使用该参数，可是没法改变该参数的值。

2. static

static表示“全局”或者“静态”的意思，用来修饰成员变量和成员方法，也能够造成静态static代码块，可是Java语言中没有全局变量的概念。

被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象。也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的全部实例共享。只要这个类被加载，Java虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。所以，static对象能够在它的任何对象建立以前访问，无需引用任何对象。

用public修饰的static成员变量和成员方法本质是全局变量和全局方法，当声明它类的对象市，不生成static变量的副本，而是类的全部实例共享同一个static变量。

static变量前能够有private修饰，表示这个变量能够在类的静态代码块中，或者类的其余静态成员方法中使用（固然也能够在非静态成员方法中使用--废话），可是不能在其余类中经过类名来直接引用，这一点很重要。实际上你须要搞明白，private是访问权限限定，static表示不要实例化就可使用，这样就容易理解多了。static前面加上其它访问权限关键字的效果也以此类推。

static变量

按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量或类变量；另外一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。二者的区别是：

对于静态变量在内存中只有一个拷贝（节省内存），JVM只为静态分配一次内存，在加载类的过程当中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（方便），固然也能够经过对象来访问（可是这是不推荐的）。

对于实例变量，没建立一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量能够在内存中有多个拷贝，互不影响（灵活）。

static方法

static方法能够直接经过类名调用，任何的实例也均可以调用，所以static方法中不能用this和super关键字，不能直接访问所属类的实例变量和实例方法(就是不带static的成员变量和成员成员方法)，只能访问所属类的静态成员变量和静态成员方法。

由于static方法独立于任何实例，所以static方法必须被实现，而不能是抽象的abstract。

static代码块

static代码块也叫静态代码块，是在类中独立于类成员的static语句块，能够有多个，位置能够随便放，它不在任何的方法体内，JVM加载类时会执行这些静态的代码块，若是static代码块有多个，JVM将按照它们在类中出现的前后顺序依次执行它们，每一个代码块只会被执行一次，由于类加载只会加载一次。

3. static和final一块用表示什么

static final用来修饰成员变量和成员方法，可简单理解为“全局常量”。

对于变量，表示一旦给值就不可修改，而且经过类名能够访问。
对于方法，表示不可覆盖，而且能够经过类名直接访问。

2、关于final变量的思考

1. 若是final 实例变量既没有在声明时初始化，也没有在类的每一个构造函数初始化，则会报编译错误，指出变量没有被初始化。若是声明时没有初始化，只在某些构造函数初始化也会报一样的错。

能够在声明中进行初始化，那就不能在构造函数里赋值了。不过这种写法很差。由于在声明时初始化了，每一个对象都拥有一样的值，则咱们应当声明为静态的，使类的全部对象都能共享它们。

若是是final static 变量，在声明时必须初始化，否则编译出错。由于static变量是类变量，是全部对象共享该变量，然而又是final的，因此该变量是全部对象共享的全局常量，全部对象是不可以修改该全局常量，显然不可以在生成实例时初始化全局常量，所以只能在声明式初始化全局常量。

若是没有static修饰变量，能够在构造函数里赋值，以使每一个对象不一样的值。以下代码：

上述代码中，s1是静态变量在构造函数里使用this不会形成编译运行错误。注意：在构造函数中初始化静态变量时，会影响到其余对象使用该静态变量的值，由于静态变量是在全部对象之间共享的一块空间区域。

3、final与JVM类加载

当一个类中有声明为static final的变量，这样的变量对类的加载器有必定的影响，首先看看下面的例子：

由于num是static final变量，且它等于5，在编译的时候就能够知道它的值，而且是常量，因此直接访问num的值不会引发Test02类的加载。做为表现，也就是static静态代码快不会被加载。输出结果为：

当将Test02变量num的final修饰符去掉时，以下：

此时，编译器虽然可以知道num值，可是不可以知道num值是否会被修改，因此就不可以真实的肯定num值，所以直接访问num静态变量会触发Test02的类加载。也就是static静态代码快的加载。则输出结果为：

再看以下代码：

这个static final变量num由于在编译的时候没法知道它的确切的值，因此只有等到运行的时候才能知道，因此本身访问Test02.num会引发Test02类的初始化。也就是static静态代码快的加载。则输出结果为：

下面的例子是讲，当子类被主动访问的时候，会引发其直接父类的加载：

由于直接访问Child.b，会先初始化Parent类，而后初始化Child类。输出结果为：

若是经过子类直接访问父类的变量，只会初始化父类而不会初始化子类：

直接访问Parent类的a变量，则只会直接初始化parent类，不会初始化Child类，输出结果为：