final finally finalize的区别

final、finally 和 finalize 的区别是什么?
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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