S07L17 - Java 中带变量的 final 关键字

<!-- Article Title -->
<h1>精通 Java 的 final Keyword：新手指南——不可变 variable</h1>
<strong>────────────────────────────────────────────</strong>

<!-- Table of Contents -->
<h2>目录 (页码)</h2>
<strong>────────────────────────────────────────────</strong>
<p>1. 介绍 ………………………………………………… 1<br>
2. 理解 final Keyword ………………………… 3<br>
3. 深入解析：Program Code Explanation ………………… 6<br>
   3.1 Code Breakdown and Syntax ……………………… 6<br>
   3.2 Diagram: Flow of a Final Variable Initialization … 8<br>
4. 实际应用与最佳实践 …………… 10<br>
5. 结论 ………………………………………………… 12</p>

<strong>────────────────────────────────────────────</strong>

<!-- 1. Introduction -->
<h2>1. 介绍</h2>
<p>Java 是最受初学者和有经验的开发者欢迎的编程语言之一。在本指南中，我们深入探讨了 final keyword，这是一种用于定义 immutable variable 的强大工具。我们探究了它在 variable 级别的用法、它在确保数据一致性方面的重要性，以及它在 Java 中的实现方式。</p>
<p>本电子书的目标是：</p>
<ul>
  <li>解释 final keyword 的作用与局限性。</li>
  <li>提供 program code 示例及完整的逐步解释。</li>
  <li>比较 normal variable 与 final variable 的行为差异。</li>
  <li>提供提示和最佳实践，尤其在面试场景中非常有用。</li>
</ul>
<p>下表总结了 non-final variable 与 final variable 之间差异的对比：</p>

<table border=1 style='width:100%; text-align:center;'>
  <tr>
    <th>特性</th>
    <th>Non-Final Variable</th>
    <th>Final Variable</th>
  </tr>
  <tr>
    <td>允许重新赋值</td>
    <td>是</td>
    <td>否</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>允许 Setter Method</td>
    <td>是</td>
    <td>不允许</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>初始化灵活性</td>
    <td>在 Code 中任意位置</td>
    <td>必须在 Declaration 或 Constructor 中（仅一次）</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>面试相关性</td>
    <td>基本概念</td>
    <td>对于 Immutability 至关重要</td>
  </tr>
</table>

<p>本指南面向初学者和具备基本 Java 知识的开发者，旨在帮助您巩固对 final variable 的理解，并为您准备面对实际编程挑战及面试做好准备。</p>

<strong>────────────────────────────────────────────</strong>

<!-- 2. Understanding the Final Keyword -->
<h2>2. 理解 final Keyword</h2>
<p>Java 中的 final keyword 用于对 variable 进行 “finalize” —— 意味着一旦 final variable 被赋值，该值便不能被更改。在本指南中，我们特别关注于 variable 级别的 final keyword 用法。</p>
<p><strong>关键要点：</strong></p>
<ul>
  <li>final variable 与常量并不相同；它们只允许一次赋值。</li>
  <li>它们通过防止无意的重新赋值来提高 Code 的可靠性。</li>
  <li>您必须在 Declaration 或 Constructor 中只对 final variable 初始化一次。</li>
</ul>
<p>这确保了诸如产品价格或一旦设定就应保持 immutable 的 unique identifier 等重要值的完整性。</p>

<strong>────────────────────────────────────────────</strong>

<!-- 3. Deep Dive: Program Code Explanation -->
<h2>3. 深入解析：Program Code Explanation</h2>
<p>在本部分中，我们将解析一个示例 Java program，展示 final variable 的用法。我们包含了带注释的 Code，逐步说明其工作原理，并展示预期的 program output。</p>

<strong>────────────────────────────────────────────</strong>

<!-- 3.1 Code Breakdown and Syntax -->
<h3>3.1 Code Breakdown and Syntax</h3>
<p>下面是演示在 Java 中如何使用 final variable 的示例 program：</p>

<pre>
/* 
 * Child.java
 * This class demonstrates how to use the final keyword to 
 * initialize a variable only once and prevent further modifications.
 */
public class Child {
    // Declaring a final variable x; it must be initialized once.
    public final int x;

    // Parameterized constructor to initialize the final variable x.
    public Child(int x) {
        // The value of x is set during object construction.
        this.x = x;  // Initialization done only once.
    }
    
    // Getter method to retrieve the value of x.
    public int getX() {
        return x;
    }
    
    // Note: A setter method is not provided because x is final.
}

/*
 * Main.java
 * This class is used to execute the Child class code and demonstrate 
 * the behavior of final variables.
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Create an object of Child with an initial value of 10.
        Child child = new Child(10);
        System.out.println("Initial value of x: " + child.getX());
        
        // If you try to change 'x' using a setter (which does not exist), 
        // the code will not compile. For example:
        // child.setX(99); // This would cause a compilation error.
        
        // Create another Child object with a different value.
        Child child2 = new Child(102);
        System.out.println("Value of x in child2: " + child2.getX());
    }
}

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<h1>精通 Java 的 final Keyword：新手指南——不可变 variable</h1>

2. 理解 final Keyword ………………………… 3<br>

3. 深入解析：Program Code Explanation ………………… 6<br>

3.1 Code Breakdown and Syntax ……………………… 6<br>

3.2 Diagram: Flow of a Final Variable Initialization … 8<br>

4. 实际应用与最佳实践 …………… 10<br>

5. 结论 ………………………………………………… 12</p>

<p>Java 是最受初学者和有经验的开发者欢迎的编程语言之一。在本指南中，我们深入探讨了 final keyword，这是一种用于定义 immutable variable 的强大工具。我们探究了它在 variable 级别的用法、它在确保数据一致性方面的重要性，以及它在 Java 中的实现方式。</p>

<p>本电子书的目标是：</p>

<ul>

<li>解释 final keyword 的作用与局限性。</li>

<li>提供 program code 示例及完整的逐步解释。</li>

<li>比较 normal variable 与 final variable 的行为差异。</li>

<li>提供提示和最佳实践，尤其在面试场景中非常有用。</li>

</ul>

<p>下表总结了 non-final variable 与 final variable 之间差异的对比：</p>

<tr>

<th>Non-Final Variable</th>

<th>Final Variable</th>

</tr>

<tr>

<td>允许重新赋值</td>

</tr>

<tr>

<td>允许 Setter Method</td>

</tr>

<tr>

<td>初始化灵活性</td>

<td>在 Code 中任意位置</td>

<td>必须在 Declaration 或 Constructor 中（仅一次）</td>

</tr>

<tr>

<td>面试相关性</td>

<td>对于 Immutability 至关重要</td>

</tr>

</table>

<p>本指南面向初学者和具备基本 Java 知识的开发者，旨在帮助您巩固对 final variable 的理解，并为您准备面对实际编程挑战及面试做好准备。</p>

<h2>2. 理解 final Keyword</h2>

<p>Java 中的 final keyword 用于对 variable 进行 “finalize” —— 意味着一旦 final variable 被赋值，该值便不能被更改。在本指南中，我们特别关注于 variable 级别的 final keyword 用法。</p>

<ul>

<li>final variable 与常量并不相同；它们只允许一次赋值。</li>

<li>它们通过防止无意的重新赋值来提高 Code 的可靠性。</li>

<li>您必须在 Declaration 或 Constructor 中只对 final variable 初始化一次。</li>

</ul>

<p>这确保了诸如产品价格或一旦设定就应保持 immutable 的 unique identifier 等重要值的完整性。</p>

<h2>3. 深入解析：Program Code Explanation</h2>

<p>在本部分中，我们将解析一个示例 Java program，展示 final variable 的用法。我们包含了带注释的 Code，逐步说明其工作原理，并展示预期的 program output。</p>

<h3>3.1 Code Breakdown and Syntax</h3>

<p>下面是演示在 Java 中如何使用 final variable 的示例 program：</p>

<pre>

* Child.java

* This class demonstrates how to use the final keyword to

* initialize a variable only once and prevent further modifications.

public class Child {

// Declaring a final variable x; it must be initialized once.

public final int x;

// Parameterized constructor to initialize the final variable x.

public Child(int x) {

// The value of x is set during object construction.

this.x = x; // Initialization done only once.

}

// Getter method to retrieve the value of x.

public int getX() {

return x;

}

// Note: A setter method is not provided because x is final.

}

* Main.java

* This class is used to execute the Child class code and demonstrate

* the behavior of final variables.

public class Main {

public static void main(String[] args) {

// Create an object of Child with an initial value of 10.

Child child = new Child(10);

System.out.println("Initial value of x: " + child.getX());

// If you try to change 'x' using a setter (which does not exist),

// the code will not compile. For example:

// child.setX(99); // This would cause a compilation error.

// Create another Child object with a different value.

Child child2 = new Child(102);

System.out.println("Value of x in child2: " + child2.getX());

}

Code Explanation:

在 “Child” class 中，我们声明了一个 public final integer variable x。这意味着其值只能被设置一次。
一个参数化 constructor 确保每次创建 Child object 时，都必须为 x 提供一个值。
setter 的缺失强调了一旦设置，variable x 就无法被更改。
在 “Main” class 中，创建了两个 object 来演示 final variable 的工作原理。当执行 program 时，输出将清楚地显示分别为 10 和 102 的初始化值。
尝试在初始化后重新赋值 variable “x” 将导致 compile-time error。

预期输出：

Initial value of x: 10
Value of x in child2: 102

1 2	Initial value of x: 10 Value of x in child2: 102

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3.2 Diagram: Flow of a Final Variable Initialization

下面是一个简单的图示，展示了使用 final keyword 时的流程：

             +---------------------+
             |      Main()         |
             +---------------------+
                        │
                        ▼
             +---------------------+
             |  创建 Child Object  |
             |   new Child(10)     |
             +---------------------+
                        │
                        ▼
         +--------------------------------+
         | Constructor 设置 x = 10        |
         | (Final Variable Initialization)|
         +--------------------------------+
                        │
                        ▼
           +--------------------------+
           |  调用 getX() 获取 x 的值   |
           +--------------------------+
                        │
                        ▼
             +---------------------+
             |     输出: 10        |
             +---------------------+

+---------------------+

| Main() |

+---------------------+

│

▼

+---------------------+

| 创建 Child Object |

| new Child(10) |

+---------------------+

│

▼

+--------------------------------+

| Constructor 设置 x = 10 |

| (Final Variable Initialization)|

+--------------------------------+

│

▼

+--------------------------+

| 调用 getX() 获取 x 的值 |

+--------------------------+

│

▼

+---------------------+

| 输出: 10 |

+---------------------+

该图示突显了 final keyword 强制执行的一次性初始化过程。

────────────────────────────────────────────

4. 实际应用与最佳实践

理解何时使用 final keyword 对于 Java 编程至关重要。以下是一些实际的指导原则：

对于初始化后应保持不变的值（例如 configuration parameters 或 unique IDs），请使用 final variable。
避免对 final variable 使用 setter，以防止意外的重新赋值。
请记住，final variable 严格来说并不是常量——它只能被赋值一次，通常在 runtime 时（例如，通过 Constructor）完成。
在面试场景中，请准备好解释为什么 final variable 对于 thread safety 以及程序行为的可预测性是有益的。

Final 与 Non-Final variable 何时使用的对比：

情况	使用 Non-Final Variable	使用 Final Variable
预期值会变化	是	否
Immutable Configuration	通常不	是
代码可读性与安全性	适中	提高（Due to immutability）

通过遵循良好的 coding 标准并适当使用 final variable，您可以实现更稳定且易于维护的 codebases。

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5. 结论

在本电子书中，我们彻底研究了 Java 中用于 variable 级别不可变性（immutability）的 final keyword 的使用。主要要点包括：

final variable 只能被赋值一次，并且不允许使用 setter 方法。
初始化是必须的，可以在 Declaration 时或通过 Constructor 完成。
当您需要强制对关键值进行一次性设置时，使用 final。
这一知识对面试和编写更健壮的 Java 应用程序都具有无价的价值。

遵循这些最佳实践，您可以编写出更清晰、更安全且更可预测的 code。

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祝 coding 愉快，并不断精通 Java！

注意： 本文章由 AI 生成。