Java 中的 final 类

在 Java 中，final 类是一个不能被任何其他类继承（扩展）的类。换句话说，没有人可以创建 final 类的子类。

我们可以使用 final 关键字 将一个类声明为 final。

一旦一个类被标记为 final，我们就不能创建它的子类。

Final 类的用途

将一个类设为 final 有很多原因，其中一些如下：

• 防止继承：如果我们不希望其他开发人员扩展我们的类并更改其行为，则应将该类声明为 final。
• 出于安全目的：有时，出于安全原因，我们不希望其他人覆盖我们的类方法。因此，通过将我们的类设为 final，我们确保我们的逻辑将保持不变。
• 为了更好的性能：当 Java 知道一个类不能被扩展时，它会进行一些性能优化。例如，final 类中的方法调用有时可能更快。
• 创建不可变类：许多不可变类（创建后其对象无法更改的类）都被标记为 final，例如 String 类。

示例：Final 类

编译上述代码时，会显示编译时错误，如下所示：

预定义的 Final 类

Java 中的许多内置类都被标记为 final。一些最常用的包括：

String：String 类是 final 的，因为它旨在不可变——一旦我们创建了一个字符串，就无法更改它。它用于 Java 中的文本。因此，将其设为 final 可确保没有人可以通过扩展该类来更改字符串的工作方式。

Math：Math 类提供了基本的数学运算，包括 pow()、sqrt() 和 abs()。它被标记为 final，以防止通过扩展该类来更改这些重要函数的工作方式。

包装类，如 Integer、Double 等：这些类将原始类型（如 int 或 double）转换为对象。它们是 final 的，因此它们的行为保持一致且可靠。

Final 类可以有 Final 方法或变量吗？

是的，final 类可以有 final 方法或变量。Final 方法意味着我们不能在子类中覆盖该方法。Final 变量意味着一旦赋值，就无法更改。

在 final 类中，我们仍然可以像使用其他类一样使用方法和变量。但由于没有子类可以扩展 final 类，因此将方法设为 final 并不会带来多少额外的价值，除非我们考虑将来移除 final 关键字的可能性。

输出

ID: 1, Name: Thomas 

解释

在上面的 Java 程序中，创建了 Teacher 类，它被声明为 final，这意味着任何其他类都不能扩展它。Teacher 类有两个 String 变量，name 和 id。然后我们使用构造函数来初始化这些值。它还有一个名为 displayDetails() 的方法，用于打印教师的详细信息，即 id 和 name。在 Main 类中，使用 ID 和姓名创建了一个 Teacher 对象，然后通过调用 displayDetails() 方法显示其详细信息。

Final 类的优点

• 防止继承：final 类不能被子类化，因此可以防止通过继承而被修改。假设我们不想改变类的行为，那么我们可以将该类标记为 final。
• 更好的性能：由于 Java 系统知道该类不会被更改，因此它可以运行代码的速度更快一些。
• 提高安全性：没有人可以覆盖这些方法。这有助于避免错误或失误，并保持程序按设计运行。

Final 类的缺点

缺乏灵活性：由于 final 类不允许继承，我们无法通过创建子类来添加或更改新功能。如果我们要更新或自定义类，将来会成为一个问题。

违反开闭原则：软件设计中有一个称为开闭原则的规则，其中我们必须能够将新功能插入软件而不更改其现有代码。Final 类违反了这条规则，因为它们不能被更改，因此它们仅限于添加新功能而不修改类。

更难用于单元测试：当我们编写单元测试时，我们会使用 Mockito 等工具来创建类的假版本。但 final 类很难模拟，因为它们不能被扩展。要模拟它们，我们需要额外的设置，例如在 Mockito 中启用特殊选项。

为什么我们应该避免使用 Final 类？

有时我们应该避免使用 final，原因如下：

依赖于子类的框架：Final 类可能会干扰框架的使用，因为某些库和框架（如 Hibernate 或 Spring）使用子类化或代理来添加日志记录、事务等功能。

未来的需求：如果我们认为以后需要扩展该类，最好不要将其设为 final。我们只需要确保文档说明它不是为继承而设计的。

结论

Java 中的 Final 类是一个重要而强大的概念，它有助于我们编写安全、可靠和可预测的代码。它确保该类不能被扩展，这意味着 final 类的行为不能通过继承来改变。

Final 类在许多情况下都很有用，尤其是在我们希望防止滥用或保护敏感操作时。了解何时以及为何应该使用 final，有助于我们更好地编写 Java 代码，并且易于维护和调试。通过有目的、有条理地使用，我们的应用程序将在长期内受益。

Java Final 类选择题

1. 在 Java 中使用 final 关键字时会发生什么？

1. 允许随时修改类
2. 允许多重继承
3. 使类编译速度更快
4. 阻止类被继承

2. 何时应避免将类设为 final？

1. 在使用 Spring 或 Hibernate 等框架时
2. 当类只有一个方法时
3. 当类很短时
4. 当类是 public 时

3. Java 编程如何帮助 Final 类？

1. 性能和安全性
2. 代码可维护性
3. 编写单元测试的能力
4. 易于继承

4. 选择 Final 类的缺点之一。

1. 它允许继承，这使得代码难以管理
2. 它通过阻止进一步的子类化来限制灵活性
3. 它破坏了封装原则
4. 它使类的使用速度变慢

5. 将类声明为 final 的优点是什么？

1. 使类更容易子类化
2. 它会自动将所有变量设为 static
3. 它阻止其他开发人员修改其行为
4. 它确保类永远不能有构造函数