final关键字的作用
相信对于final的用法,大多数人都可以随口说出三句话:
1、被final修饰的类不可以被继承
2、被final修饰的方法不可以被重写
3、被final修饰的变量不可以被改变
重点就是第三句。被final修饰的变量不可以被改变,什么不可以被改变呢,是变量的引用?还是变量里面的内容?还是两者都不可以被改变?写个例子看一下就知道了:
1 public class FinalString 2 { 3 private String str; 4 5 public FinalString(String str) 6 { 7 this.str = str; 8 } 9 10 public String getStr() 11 { 12 return str; 13 } 14 15 public void setStr(String str) 16 { 17 this.str = str; 18 } 19 }
1 public class Test 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 final FinalString fs = new FinalString("1"); 6 fs.setStr("2"); 7 System.out.println(fs.getStr()); 8 } 9 }
运行一下,一点问题都没有。稍微修改一下呢:
1 public static void main(String[] args) 2 { 3 final FinalString fs = new FinalString("1"); 4 final FinalString fss = new FinalString("333"); 5 fs = fss; 6 }
第7行报错了,“The final local variable fs cannot be assigned”。可见,被final修饰不可变的是变量的引用,而不是引用指向的内容,引用指向的内容是可以改变的。OK,那final修饰数组呢?
1 public static void main(String[] args) 2 { 3 final String[] strs0 = {"123","234"}; 4 final String[] strs1 = {"345","456"}; 5 strs1 = strs0; 6 strs1[1] = "333"; 7 }
同样,第5行报错了“The final local variable strs1 cannot be assigned”,第6行一点问题都没有。变量和数组一样,都是引用不可变,引用指向的内容可变。实际上如果用过FindBugs插件的应该知道,假如代码里面用final修饰了一个数组,那么改行代码会被作为findBugs的一个bug被查找出来,因为“用final修饰数组是没有意义的”。
接下来,再看一下用final修饰方法参数的场景:
1 public class Test 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 FinalString fs = new FinalString(""); 6 A(fs); 7 } 8 9 private static void A(final FinalString fs) 10 { 11 fs.setStr("123"); 12 FinalString fss = new FinalString("22"); 13 fs = fss; 14 } 15 }
一样,同样是13行报错,11行没有问题,相信大家已经知道原因了。
总结
“引用”是Java中非常重要的一个概念,对于引用的理解不深,很容易犯一些自己都没有意识到的错误。被final修饰的变量,不管变量是在是哪种变量,切记不可变的是变量的引用而非引用指向对象的内容。另外,本文中关于final的作用还有两点没有讲到:
1、被final修饰的方法,JVM会尝试为之寻求内联,这对于提升Java的效率是非常重要的。因此,假如能确定方法不会被继承,那么尽量将方法定义为final的。
2、被final修饰的常量,在编译阶段会存入调用类的常量池中。
transient的用途及使用方法
1,用途
我们知道,当一个对象实现了Serilizable接口,这个对象就可以被序列化,我们不关心其内在的原理,只需要了解这个类实现了Serilizable接口,这个类的所有属性和方法都会自动序列化。而在开发过程中,我们可能要求:当对象被序列化时(写入字节序列到目标文件)时,有些属性需要序列化,而其他属性不需要被序列化,打个比方,如果一个用户有一些敏感信息(如密码,银行卡号等),为了安全起见,不希望在网络操作(主要涉及到序列化操作,本地序列化缓存也适用)中被传输,这些信息对应的变量就可以加上transient关键字。换句话说,这个字段的生命周期仅存于调用者的内存中而不会写到磁盘里持久化。
所以,transient的用途在于:阻止实例中那些用此关键字声明的变量持久化;当对象被反序列化时(从源文件读取字节序列进行重构),这样的实例变量值不会被持久化和恢复。例如,当反序列化对象——数据流(例如,文件)可能不存在时,原因是你的对象中存在类型为java.io.InputStream的变量,序列化时这些变量引用的输入流无法被打开。
2,使用方法
序列化的时候,将不需要序列化的属性前添加关键字transient即可。
示例:
package newDay.day13;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
class UserInfo implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 996890129747019948L;
private String name;
private transient String psw;
public UserInfo(String name, String psw) {
this.name = name;
this.psw = psw;
}
public String toString() {
return "name=" + name + ", psw=" + psw;
}
}
public class TestTransient {
public static void main(String[] args) {
UserInfo userInfo = new UserInfo("张三", "123456");
System.out.println(userInfo);
try {
// 序列化,被设置为transient的属性没有被序列化
ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("UserInfo.txt"));
o.writeObject(userInfo);
o.close();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
try {
// 重新读取内容
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("UserInfo.txt"));
UserInfo readUserInfo = (UserInfo) in.readObject();
//读取后psw的内容为null
System.out.println(readUserInfo.toString());
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}
运行结果:
name=张三, psw=123456
name=张三, psw=null
密码字段为null,说明被标记为transient的属性在对象被序列化的时候不会被保存。
使用小结:
1,一旦变量被transient修饰,变量将不再是对象持久化的一部分,该变量内容在序列化后无法获得访问。
2,transient关键字只能修饰变量,而不能修饰方法和类。注意,本地变量是不能被transient关键字修饰的。变量如果是用户自定义类变量,则该类需要实现Serializable接口。
3,被transient关键字修饰的变量不再能被序列化,一个静态变量不管是否被transient修饰,均不能被序列化。
对于第三点,加上static之后,依然能把姓名输出。这是因为:反序列化后类中static型变量name的值为当前JVM中对应static变量的值,这个值是JVM中的不是反序列化得出的。下例可说明,其值时JVM中得到的而不是反序列化得到的:
package newDay.day13;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
class UserInfo implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 996890129747019948L;
private static String name;
private transient String psw;
public UserInfo(String name, String psw) {
this.name = name;
this.psw = psw;
}
public static String getName() {
return name;
}
public static void setName(String name) {
UserInfo.name = name;
}
public String getPsw() {
return psw;
}
public void setPsw(String psw) {
this.psw = psw;
}
public String toString() {
return "name=" + name + ", psw=" + psw;
}
}
public class TestTransient {
public static void main(String[] args) {
UserInfo userInfo = new UserInfo("张三", "123456");
System.out.println(userInfo);
try {
// 序列化,被设置为transient的属性没有被序列化
ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("UserInfo.txt"));
o.writeObject(userInfo);
o.close();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
try {
//在反序列化之前改变name的值
userInfo.setName("hello");
// 重新读取内容
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("UserInfo.txt"));
UserInfo readUserInfo = (UserInfo) in.readObject();
//读取后psw的内容为null
System.out.println(readUserInfo.toString());
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}
运行结果:
name=张三, psw=123456
name=hello, psw=null
这说明反序列化后类中static型变量name的值为当前JVM中对应static变量的值,为修改后hello,而不是序列化时的值“张三”
Java中的static关键字解析
Java中的static关键字解析
static关键字是很多朋友在编写代码和阅读代码时碰到的比较难以理解的一个关键字,也是各大公司的面试官喜欢在面试时问到的知识点之一。下面就先讲述一下static关键字的用法和平常容易误解的地方,最后列举了一些面试笔试中常见的关于static的考题。以下是本文的目录大纲:
一.static关键字的用途
二.static关键字的误区
三.常见的笔试面试题
若有不正之处,希望谅解并欢迎批评指正。
一.static关键字的用途
在《Java编程思想》P86页有这样一段话:
“static方法就是没有this的方法。在static方法内部不能调用非静态方法,反过来是可以的。而且可以在没有创建任何对象的前提下,仅仅通过类本身来调用static方法。这实际上正是static方法的主要用途。”
这段话虽然只是说明了static方法的特殊之处,但是可以看出static关键字的基本作用,简而言之,一句话来描述就是:
方便在没有创建对象的情况下来进行调用(方法/变量)。
很显然,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,另外可以编写static代码块来优化程序性能。
1)static方法
static方法一般称作静态方法,由于静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问,因此对于静态方法来说,是没有this的,因为它不依附于任何对象,既然都没有对象,就谈不上this了。并且由于这个特性,在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法,因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。
但是要注意的是,虽然在静态方法中不能访问非静态成员方法和非静态成员变量,但是在非静态成员方法中是可以访问静态成员方法/变量的。举个简单的例子:
在上面的代码中,由于print2方法是独立于对象存在的,可以直接用过类名调用。假如说可以在静态方法中访问非静态方法/变量的话,那么如果在main方法中有下面一条语句:
MyObject.print2();
此时对象都没有,str2根本就不存在,所以就会产生矛盾了。同样对于方法也是一样,由于你无法预知在print1方法中是否访问了非静态成员变量,所以也禁止在静态成员方法中访问非静态成员方法。
而对于非静态成员方法,它访问静态成员方法/变量显然是毫无限制的。
因此,如果说想在不创建对象的情况下调用某个方法,就可以将这个方法设置为static。我们最常见的static方法就是main方法,至于为什么main方法必须是static的,现在就很清楚了。因为程序在执行main方法的时候没有创建任何对象,因此只有通过类名来访问。
另外记住,即使没有显示地声明为static,类的构造器实际上也是静态方法。
2)static变量
static变量也称作静态变量,静态变量和非静态变量的区别是:静态变量被所有的对象所共享,在内存中只有一个副本,它当且仅当在类初次加载时会被初始化。而非静态变量是对象所拥有的,在创建对象的时候被初始化,存在多个副本,各个对象拥有的副本互不影响。
static成员变量的初始化顺序按照定义的顺序进行初始化。
3)static代码块
static关键字还有一个比较关键的作用就是 用来形成静态代码块以优化程序性能。static块可以置于类中的任何地方,类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候,会按照static块的顺序来执行每个static块,并且只会执行一次。
为什么说static块可以用来优化程序性能,是因为它的特性:只会在类加载的时候执行一次。下面看个例子:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
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:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
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
;
}
}
|
因此,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。
二.static关键字的误区
1.static关键字会改变类中成员的访问权限吗?
有些初学的朋友会将java中的static与C/C++中的static关键字的功能混淆了。在这里只需要记住一点:与C/C++中的static不同,Java中的static关键字不会影响到变量或者方法的作用域。在Java中能够影响到访问权限的只有private、public、protected(包括包访问权限)这几个关键字。看下面的例子就明白了:
提示错误"Person.age 不可视",这说明static关键字并不会改变变量和方法的访问权限。
2.能通过this访问静态成员变量吗?
虽然对于静态方法来说没有this,那么在非静态方法中能够通过this访问静态成员变量吗?先看下面的一个例子,这段代码输出的结果是什么?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
public
class
Main {
static
int
value =
33
;
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception{
new
Main().printValue();
}
private
void
printValue(){
int
value =
3
;
System.out.println(
this
.value);
}
}
|
这里面主要考察队this和static的理解。this代表什么?this代表当前对象,那么通过new Main()来调用printValue的话,当前对象就是通过new Main()生成的对象。而static变量是被对象所享有的,因此在printValue中的this.value的值毫无疑问是33。在printValue方法内部的value是局部变量,根本不可能与this关联,所以输出结果是33。在这里永远要记住一点:静态成员变量虽然独立于对象,但是不代表不可以通过对象去访问,所有的静态方法和静态变量都可以通过对象访问(只要访问权限足够)。
3.static能作用于局部变量么?
在C/C++中static是可以作用域局部变量的,但是在Java中切记:static是不允许用来修饰局部变量。不要问为什么,这是Java语法的规定。
三.常见的笔试面试题
下面列举一些面试笔试中经常遇到的关于static关键字的题目,仅供参考,如有补充欢迎下方留言。
1.下面这段代码的输出结果是什么?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
|
public
class
Test
extends
Base{
static
{
System.out.println(
"test static"
);
}
public
Test(){
System.out.println(
"test constructor"
);
}
public
static
void
main(String[] args) {
new
Test();
}
}
class
Base{
static
{
System.out.println(
"base static"
);
}
public
Base(){
System.out.println(
"base constructor"
);
}
}
|
至于为什么是这个结果,我们先不讨论,先来想一下这段代码具体的执行过程,在执行开始,先要寻找到main方法,因为main方法是程序的入口,但是在执行main方法之前,必须先加载Test类,而在加载Test类的时候发现Test类继承自Base类,因此会转去先加载Base类,在加载Base类的时候,发现有static块,便执行了static块。在Base类加载完成之后,便继续加载Test类,然后发现Test类中也有static块,便执行static块。在加载完所需的类之后,便开始执行main方法。在main方法中执行new Test()的时候会先调用父类的构造器,然后再调用自身的构造器。因此,便出现了上面的输出结果。
2.这段代码的输出结果是什么?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
|
public
class
Test {
Person person =
new
Person(
"Test"
);
static
{
System.out.println(
"test static"
);
}
public
Test() {
System.out.println(
"test constructor"
);
}
public
static
void
main(String[] args) {
new
MyClass();
}
}
class
Person{
static
{
System.out.println(
"person static"
);
}
public
Person(String str) {
System.out.println(
"person "
+str);
}
}
class
MyClass
extends
Test {
Person person =
new
Person(
"MyClass"
);
static
{
System.out.println(
"myclass static"
);
}
public
MyClass() {
System.out.println(
"myclass constructor"
);
}
}
|
类似地,我们还是来想一下这段代码的具体执行过程。首先加载Test类,因此会执行Test类中的static块。接着执行new MyClass(),而MyClass类还没有被加载,因此需要加载MyClass类。在加载MyClass类的时候,发现MyClass类继承自Test类,但是由于Test类已经被加载了,所以只需要加载MyClass类,那么就会执行MyClass类的中的static块。在加载完之后,就通过构造器来生成对象。而在生成对象的时候,必须先初始化父类的成员变量,因此会执行Test中的Person person = new Person(),而Person类还没有被加载过,因此会先加载Person类并执行Person类中的static块,接着执行父类的构造器,完成了父类的初始化,然后就来初始化自身了,因此会接着执行MyClass中的Person person = new Person(),最后执行MyClass的构造器。
3.这段代码的输出结果是什么?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
public
class
Test {
static
{
System.out.println(
"test static 1"
);
}
public
static
void
main(String[] args) {
}
static
{
System.out.println(
"test static 2"
);
}
}
|
虽然在main方法中没有任何语句,但是还是会输出,原因上面已经讲述过了。另外,static块可以出现类中的任何地方(只要不是方法内部,记住,任何方法内部都不行),并且执行是按照static块的顺序执行的。
参考资料:
http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/18771/
http://www.51cto.com/specbook/24/35011.htm
http://blog.csdn.net/zhu_apollo/article/details/1888219
http://blog.sina.com.cn/s/blog_70b845780100n9zz.html
http://hi.baidu.com/yuiezt/item/b71ff5fbfe9c385cc8f3370d
http://bbs.csdn.net/topics/330251070
http://yezixingchen.iteye.com/blog/1597186
《Java编程思想》