Java关键字总结

RoadWide / 2023-05-12 / 原文

final

final 在 Java 中是一个保留的关键字，可以声明成员变量、方法、类以及本地变量。

final 变量

对于一个final变量，如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象，但是可以改变实例的属性。
凡是对成员变量或者本地变量(在方法中的或者代码块中的变量称为本地变量)声明为 final 的都叫作 final 变量。final 变量经常和 static 关键字一起使用，作为常量。下面是 final 变量的例子：

public static final String NAME = "wupx";
NAME = new String("wupx"); //invalid compilation error

final 方法

final 也可以声明方法，Java 里用 final 修饰符去修饰一个方法的唯一正确用途就是表达：这个方法原本是一个虚方法，现在通过 final 来声明这个方法不允许在派生类中进一步被覆写（override）。
Java 中非私有的成员方法默认都是虚方法，而虚方法就可以在派生类中被覆写。为了保证某个类上的某个虚方法不在派生类中被进一步覆写，就需要使用 final 修饰符来声明，让编译器（例如 javac）与 JVM 共同检查并保证这个限制总是成立。

final 类

使用 final 来修饰的类叫作 final 类，final类通常功能是完整的，它们不能被继承，Java 中有许多类是 final 的，比如 String, Interger 以及其他包装类。下面是 final 类的实例：

final class User{

}

class Reader extends User{  //compilation error: cannot inherit from final class

}

final 关键字的好处

final 关键字提高了性能，JVM 和 Java 应用都会缓存 final 变量
final 变量可以安全的在多线程环境下进行共享，而不需要额外的同步开销

static

被static关键字修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。static可以用来修饰类的成员方法、类的成员变量，另外也可以编写static代码块来优化程序性能。

static变量

类内的static变量被所有实例共享。
static关键字只能用来修饰成员变量，不能用来修饰局部变量。

类的成员变量可以分为以下两种：

静态变量（或称为类变量），指被 static 修饰的成员变量。
实例变量，指没有被 static 修饰的成员变量。

静态变量与实例变量的区别如下：
1）静态变量

运行时，Java 虚拟机只为静态变量分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配。
在类的内部，可以在任何方法内直接访问静态变量。
在其他类中，可以通过类名访问该类中的静态变量。

2）实例变量

每创建一个实例，Java 虚拟机就会为实例变量分配一次内存。
在类的内部，可以在非静态方法中直接访问实例变量。
在本类的静态方法或其他类中则需要通过类的实例对象进行访问。

静态变量在类中的作用如下：

静态变量可以被类的所有实例共享，因此静态变量可以作为实例之间的共享数据，增加实例之间的交互性。
如果类的所有实例都包含一个相同的常量属性，则可以把这个属性定义为静态常量类型，从而节省内存空间。

static方法

static方法可以通过类名.方法名调用。
与成员变量类似，成员方法也可以分为以下两种：

静态方法（或称为类方法），指被 static 修饰的成员方法。
实例方法，指没有被 static 修饰的成员方法。

静态方法与实例方法的区别如下：

静态方法不需要通过它所属的类的任何实例就可以被调用，因此在静态方法中不能使用 this 关键字（注意，不要搞混，非静态方法可以使用this调用静态属性static变量），也不能直接访问所属类的实例变量和实例方法，但是可以直接访问所属类的静态变量和静态方法。另外，和 this 关键字一样，super 关键字也与类的特定实例相关，所以在静态方法中也不能使用 super 关键字。
在实例方法中可以直接访问所属类的静态变量、静态方法、实例变量和实例方法。
一个静态方法不能直接调用同类下的非静态方法（也不能使用非静态属性），非静态方法可以调用同类下的静态方法

由于static方法在装载class时首先完成，比构造方法早，此时非static属性和方法还没有完成初始化。所以，在static方法内部无法直接调用非static方法（可以通过先实例化对象，再用该对象调用非static方法），也无法调用非static变量（属性）。

static代码块

静态代码块指 Java 类中的 static{ } 代码块，主要用于初始化类，为类的静态变量赋初始值，提升程序性能。
在静态初始化块中不能直接访问非staic成员。

class Person{
    private Date birthDate;

    public Person(Date birthDate) {
        this.birthDate = birthDate;
    }

    boolean isBornBoomer() {
        Date startDate = Date.valueOf("1946");
        Date endDate = Date.valueOf("1964");
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
    }
}

isBornBoomer是用来这个人是否是1946-1964年出生的，而每次isBornBoomer被调用的时候，都会生成startDate和birthDate两个对象，造成了空间浪费，如果改成这样效率会更好：

class Person{
    private Date birthDate;
    private static Date startDate,endDate;
    static{
        startDate = Date.valueOf("1946");
        endDate = Date.valueOf("1964");
    }

    public Person(Date birthDate) {
        this.birthDate = birthDate;
    }

    boolean isBornBoomer() {
        return birthDate.compareTo(startDate)>=0 && birthDate.compareTo(endDate) < 0;
    }
}

很多时候会将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行。
静态初始化块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个静态初始化块。（所以如果main方法为空，static块中有打印语句，也能正常打印）
在类初次被加载时，会按照静态初始化块的顺序来执行每个块，并且只会执行一次。

参考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/88775601
https://blog.csdn.net/kuangay/article/details/81485324
http://c.biancheng.net/view/6038.html
https://blog.csdn.net/qq_33685334/article/details/129774371
https://blog.csdn.net/playboy_lei/article/details/78965497