Данные final
Многие языки программирования имеют пути сообщить компилятору, что данный кусочек данных является неизменным, константой. Константа наиболее удобна для применения в следующих двух случаях:
В случае константы во время компиляции компилятор свертывает константу до значения в любых вычислениях, где она используется; при этом, нагрузка при вычислениях во время работы программы может быть значительно снижена. В Java константы такого рода должны быть примитивного типа и объявлены с использованием final. Значение должно быть определено во время определения переменной, как и любой константы.
Поля имеющие модификаторы static и final вообще являются ячейкой для хранения и не могут быть изменены.
При использовании final с объектами, а не с примитивными типами получается несколько не тот эффект. С примитивами, final создает константу значения, а с объектами - ссылку, final создает ссылку - константу. Как только ссылка инициализируется на какой-то объект, она уже не может быть в последствии перенаправлена на другой объект. Однако сам объект может быть модифицирован; Java не предоставляет способа создать объект - константу. (Однако, Вы можете написать свой собственный класс с эффектом константы.) Эти же ограничения накладываются и на массивы, поскольку они тоже объекты.
Ниже представлен пример, демонстрирующий использование полей с модификатором final:
//: c06:FinalData.java
// Эффект полей final.
class Value { int i = 1; }
public class FinalData { // Может быть константой во время компиляции
final int i1 = 9; static final int VAL_TWO = 99; // Обычная public константы:
public static final int VAL_THREE = 39; // Не может быть константой во время компиляции:
final int i4 = (int)(Math.random()*20); static final int i5 = (int)(Math.random()*20);
Value v1 = new Value(); final Value v2 = new Value(); static final Value v3 = new Value(); // Массивы:
final int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
public void print(String id) { System.out.println( id + ": " + "i4 = " + i4 + ", i5 = " + i5); } public static void main(String[] args) { FinalData fd1 = new FinalData(); //! fd1.i1++; // Ошибка: значение не может быть изменено
fd1.v2.i++; // Объект не константа!
fd1.v1 = new Value(); // OK -- не final
for(int i = 0; i < fd1.a.length; i++) fd1.a[i]++; // Объект не константа!
//! fd1.v2 = new Value(); // Ошибка: Нельзя
//! fd1.v3 = new Value(); // изменить ссылку
//! fd1.a = new int[3];
fd1.print("fd1"); System.out.println("Creating new FinalData"); FinalData fd2 = new FinalData(); fd1.print("fd1"); fd2.print("fd2"); } } ///:~
Поскольку i1 и VAL_TWO являются final примитивами со значениями во время компиляции, то они могут быть использованы в обоих случаях, как константы времени компиляции и не имеют при этом отличий. VAL_THREE определена более типичным путем и Вы можете видеть, как определяются константы: public так, что она может быть использована вне пакета, static т.е. может существовать только одна и final объявляет, что она и есть константа. Заметьте, что примитивы final static с начальными неизменяемыми значениями (константы времени компилирования) называются большими буквами и слова разделены подчеркиванием (такие наименование похожи на константы в C.) Так же заметьте, что i5 не может быть известна во время компиляции, поэтому она названа маленькими буквами.
Просто, если, что-то определено, как final это еще не значит, что его значение известно на стадии компиляции. Это утверждение демонстрируется инициализацией i4 и i5 во время выполнения с использованием случайно генерируемых чисел. Та порция примера так же показывает различие между созданием final с модификатором static и без него. Это различие заметно, только во время инициализации во время выполнения, это происходит из-за того, что значения времени компиляции обращаются в те же самые самим компилятором. (И по видимому, существенно оптимизированными.) Это различие показано в выводе программы после одного запуска:
fd1: i4 = 15, i5 = 9 Creating new FinalData fd1: i4 = 15, i5 = 9 fd2: i4 = 10, i5 = 9
Заметьте, что значения i4 для fd1 и для fd2 уникальны, но значение для i5 не изменилось после создания второго объекта FinalData. Такое произошло потому, что i5 static и инициализировалась только один раз при загрузке, а не каждый раз, когда создавался новый объект.
Переменные v1 и v4 демонстрируют значение final ссылки. Как Вы можете видеть в методе main( ), только потому, что v2 является final вовсе не означает, что Вы не можете изменить ее значение. Хотя, Вы не можете перенаправить v2 на новый объект, и это потому, что она final. Вот такой смысл вкладывается в понятие final ссылок. Вы так же можете увидеть точно такое же действие на примере массивов, поскольку они являются так же разновидностью ссылок. (Я например не знаю способа, как сделать ссылки массивов самих на себя final.) Таким образом, создание ссылок с типом final менее удобна в использовании, чем создание примитивов с модификатором final.
