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作者 JAVA面试题解惑系列(四)——final、finally和finalize的区别
臧圩人





发贴: 63
积分: 15
于 2008-07-08 09:12 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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我想出一本名为《JAVA面试题解惑系列》的书籍,详情请见:
http://rmyd.group.javaeye.com/group/topic/6193
目前网络连载中:http://zangweiren.javaeye.com/
请大家多关注,多提宝贵意见!
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作者:臧圩人(zangweiren)
网址:http://zangweiren.javaeye.com

>>>转载请注明出处!<<<

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。

我们首先来说说final。它可以用于以下四个地方:

定义变量,包括静态的和非静态的。
定义方法的参数。
定义方法。
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:

在定义的时候初始化。
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。
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。
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;另外还可以发现,静态final变量可以在构造器中初始化,却不可以在初始化块中初始化。

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。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。

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:

程序抛出了异常
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:

执行了return语句
执行了finally语句

0
执行了finally语句
1
执行了finally语句
2
执行了finally语句

0
执行了finally语句
1
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。

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。


臧圩人 edited on 2008-07-10 15:48

我的博客:http://zangweiren.javaeye.com
JAVA面试题解惑系列:http://zangweiren.javaeye.com/category/34977
作者 Re:JAVA面试题解惑系列(四)——final、finally和finalize的区别 [Re:臧圩人]
andy_wang_5





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于 2008-07-08 09:47 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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建议收录到技术文章库里, 在这里很快会沉下去的


鹰行折翼 再盼凌云
作者 Re:JAVA面试题解惑系列(四)——final、finally和finalize的区别 [Re:andy_wang_5]
臧圩人





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于 2008-07-09 09:53 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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andy_wang_5 wrote:
建议收录到技术文章库里, 在这里很快会沉下去的

谢谢支持Smile



我的博客:http://zangweiren.javaeye.com
JAVA面试题解惑系列:http://zangweiren.javaeye.com/category/34977
作者 Re:JAVA面试题解惑系列(四)——final、finally和finalize的区别 [Re:臧圩人]
臧圩人





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于 2008-07-10 15:49 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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已更新为最新版本,更具javaeye网友的提示做了勘误。
请大家来我的博客查看最新版本:http://zangweiren.javaeye.com



我的博客:http://zangweiren.javaeye.com
JAVA面试题解惑系列:http://zangweiren.javaeye.com/category/34977
作者 Re:JAVA面试题解惑系列(四)——final、finally和finalize的区别 [Re:臧圩人]
JiafanZhou



版主


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于 2008-07-11 21:07 user profilesend a private message to usersend email to JiafanZhousearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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I have read this article well, straightforward and good explanation.

2 points then.



When I was a kid I used to pray every night for a new bike. Then I realized that The Lord doesn't work that way, so I stole one and asked him to forgive me.
作者 Re:JAVA面试题解惑系列(四)——final、finally和finalize的区别 [Re:臧圩人]
uriesijsif





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于 2008-07-26 01:20 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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// 静态final变量不可以在构造器中初始化

静态final变量可以在构造器中初始化,却不可以在初始化块中初始化。
这里错了吧,有点自相矛盾啊。。。



作者 Re:JAVA面试题解惑系列(四)——final、finally和finalize的区别 [Re:uriesijsif]
臧圩人





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积分: 15
于 2008-07-27 14:53 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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uriesijsif wrote:
// 静态final变量不可以在构造器中初始化

静态final变量可以在构造器中初始化,却不可以在初始化块中初始化。
这里错了吧,有点自相矛盾啊。。。

原文在这里:

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。

是“静态初始化块”,不是“构造器”。



我的博客:http://zangweiren.javaeye.com
JAVA面试题解惑系列:http://zangweiren.javaeye.com/category/34977

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