导读
在Java编程语言中，final关键字具备多重功能，既能用来限定类、方法，也能用来修饰变量。本文将深入探讨其常规应用场合、常见误区、运作机制、JDK源代码中的实例以及常见使用场景等多个维度，全面解析final关键字的内涵。旨在帮助读者更好地掌握这一关键字，提升面试表现，轻松应对那些死记硬背的面试官。
用于修饰类
一旦一个类被定义为final，便意味着它无法被其他类所继承。换句话说，不存在任何其他类能够对这样一个final类进行继承。
**代码示例：**
final class FinalClass {
// 类体
这段代码无法成功编译，其原因是FinalClass已被定义为final，因此无法被其他类所继承。
SubClass 类继承自 FinalClass，并对其进行了扩展。
// 编译错误
若你期望某个类别具备扩展性，则不宜将其定义为final。- 若该类别内含有必须由子类别进行改写的方法，则该类别亦不可被标记为final。
用于修饰方法
声明为final的方法意味着该方法不可被其子类所修改或覆盖。
**代码示例：**
class ParentClass {
finalMethod() 方法是一个最终方法，执行时会在控制台输出提示信息：“这是一个最终方法。”
}}
定义一个子类ChildClass，使其继承自父类ParentClass。
这段代码将引发编译错误，原因是finalMethod被声明为final，因此无法被重写。具体来说，finalMethod是一个final方法，所以它不能被覆盖。下面是代码示例：void finalMethod() { // 编译错误，因为finalMethod是final的，不能被重写。
系统输出提示：“尝试覆盖最终方法。”，随后，程序执行结束。
若期望子类能够根据自身特点进行定制化的实现，则不宜将方法定义为final。在构建类的继承体系过程中，若频繁地使用final方法，可能会对类的适应性造成一定的束缚。
用于修饰变量
声明为final的变量意味着其数值不可变更。在基本数据类型的情况下，这表示该数值无法进行修改。
引用类型的规定表明，引用所指向的目标不能转向其他实体，然而，目标所包含的信息却可以发生变动（除非该目标本身被标记为final）。
代码示例：
// 基本数据类型
final int number = 10;
//
number = 20;
// 编译错误，不能修改final变量的值
// 引用类型
创建一个新的字符串构建器对象sb，并将其初始化为包含文本"Hello"。
sb添加了逗号加“世界”的字符串；这样做是可行的，因为StringBuilder对象并非被定义为final的。
尝试创建一个新的StringBuilder对象时，由于引用了一个被声明为final的变量，导致编译出现了错误，因此无法对这一引用进行修改。
在程序执行期间若需调整变量数值，则不宜将其定义为final类型。
在引用final变量时，若需确保对象状态恒定不变，对象自身亦应具备不可变性特征。这通常意味着对象的所有字段均需被final修饰，同时不得提供修改这些字段的方法。使用的总结
在Java编程语言中，final关键字被用来指定类、方法和变量的不可更改性。
尽管运用final关键字确实能在安全和性能方面带来诸多益处，然而在具体应用过程中，误解和错误的发生频率较高。下面，我们将对final关键字所引发的常见误解进行逐一阐述。
final使用中可能产生误解的知识点
当final用于修饰某个基本数据类型，意味着该类型的数据值在初始化完成之后便无法再进行任何修改。
当final关键字应用于引用类型时，一旦完成初始化，该引用便不能指向其他任何对象，尽管它所引用的对象的具体内容仍可进行修改。
无法不初始化的 final 变量：
final类型的成员变量需在声明时进行初始化，或是在构造函数中进行赋值，若未这样做，编译过程中将出现错误。其原因是final变量一旦被初始化，其值便不可更改，编译器必须对此进行验证。
final 方法的重载与重写：
final方法允许进行重载，但不可进行重写。这表明在同一个类中，可以存在多个名称相同但参数列表各异的final方法。
final 类中的 final 方法：
在final类中，所有的方法默认被设定为final，从而保证了这些方法的行为不会被其子类所修改。
final底层如何实现
基本数据类型：
在基本数据类型中，final 关键字保证了变量一旦初始化，其值便不可更改。编译器与处理器会遵循内存屏障规定，以此确保在多线程场景下，final 变量的数值能够保持稳定与一致。
引用类型：
在引用类型中，final 关键字确保引用本身不可更改，然而，被引用对象的内容却可以发生变动。换句话说，final 变量能够持续指向同一对象，而该对象的具体状态却可能发生改变。
方法锁定：
final方法不具备被其子类重新定义的能力，这种特性是通过编译期的静态绑定机制来实现的，从而减少了运行时动态绑定的成本。这一特性使得final方法在多线程应用场景中表现出更高的稳定性和安全性。
内联优化：
JVM中的即时编译器有可能对标记为final的方法实施内联优化，这样做是将方法的具体执行过程直接嵌入到调用位置，进而降低方法调用所消耗的资源。
类继承限制：
final类不可被继承，这一特性通过编译阶段的检查机制得以实现，从而确保没有任何其他类能够继承final类。
内存模型与重排序规则：
编译器及处理器需遵循两项重排序规范，以保障对象引用在任一线程可见前，其 final 字段已得到恰当的初始化。这包括不得将 final 字段的写操作重排序至构造函数之外，以及不得在读取对象引用与读取 final 字段之间进行重排序。
JDK源码使用案例
1. java.lang.String类
在JDK的源代码中，`String`类被定义为`final`。这一特性旨在确保字符串的稳定性。由于在Java编程中，字符串常被用来保存重要且不可变更的信息，例如文件路径和网络地址等，若`String`类可被继承并修改其行为，将可能引发一系列难以追踪的bug。
有人认为String字符串之所以不可变，是因为其内部的成员数组value被设定为常量；另一些人则觉得，这主要是因为String类被final关键字所修饰，并且其提供的方法都不会对原始字符串进行修改。那么，大家对此有何见解呢？
2.java.util.ArrayList类
`ArrayList`里的`get(int index)`函数，其功能在于，—— 避免子类对其进行修改，从而改变其获取元素的基本逻辑。`ArrayList`的创作者期望这一基本元素获取动作能够依照既定模式（即通过索引直接访问数组中的元素）执行，以确保无论在各个版本的JDK之间，还是在不同应用场景中，`ArrayList`的基本操作都能保持一致性和稳定性。
java.lang.System类别中包含的out与err两个变量
在`System`类中，定义了两个静态常量，分别是`public static final PrintStream out`和`public static final PrintStream err`。这些变量被设定为`final`类型，意味着它们在初始化后无法再指向其他对象。这一设定确保了在整个程序执行过程中，标准输出流和错误输出流保持不变，避免了意外变动，从而确保了程序的输出稳定性。
4.java.lang.Math类中的常量
例如：public static final double PI equals 3.14159265358979323846; —— 用途： —— 这些常数被设定为`final`，以避免在程序执行过程中被更改。鉴于数学常量的数值是恒定的，若不加以约束，便可能引发计算误差。
final类的一些使用场景
final 类适用于构建那些一旦初始化便不可更改状态的物体，从而保证其属性在设定之初便固定不变。以Java中的String类为例，它就是一个典型的不可变类，因为其内部的所有属性均被声明为final。
单例模式确保应用程序中仅存在一个实例对象，该对象通过final类来维护其唯一性，在整个应用生命周期内保持不变。以Java中的Singleton类为例，它通过final关键字来构建一个不可变单例模式。
工具类中的final类适用于构建工具类，这些类通常具备普遍的功能，一般不要求进行修改或拓展。比如，Java编程语言中的Collections类就是一个不可变的实例，它包含了一系列静态方法，专门用于对集合进行操作。
在代理模式的应用中，final关键字能够被用来固定代理实例的行为，以此确保其行为的不可变性。具体来说，在代理类中，那些至关重要的方法可以被定义为final，以此来阻止子类对其进行修改。
结语
以上所述即为我所能想到的关于final关联词的用法相关内容，若发现任何疏漏或不当之处，敬请留言提出指正。
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