Final，finally，finalize的区别

final、finally和finalize的区别是什么？

这是一道再经典不过的面试题了，我们在各个公司的面试题中几乎都能看到它的身影。final、finally和finalize虽然长得像孪生三兄弟一样，但是它们的含义和用法却是大相径庭。这一次我们就一起来回顾一下这方面的知识。

我们首先来说说final。它可以用于以下四个地方：
1.定义变量，包括静态的和非静态的。
2.定义方法的参数。
3.定义方法。
4.定义类。

我们依次来回顾一下每种情况下final的作用。首先来看第一种情况，如果final修饰的是一个基本类型，就表示这个变量被赋予的值是不可变的，即它是个常量；如果final修饰的是一个对象，就表示这个变量被赋予的引用是不可变的，这里需要提醒大家注意的是，不可改变的只是这个变量所保存的引用，并不是这个引用所指向的对象。在第二种情况下，final的含义与第一种情况相同。实际上对于前两种情况，有一种更贴切的表述final的含义的描述，那就是，如果一个变量或方法参数被final修饰，就表示它只能被赋值一次，但是JAVA虚拟机为变量设定的默认值不记作一次赋值。

被final修饰的变量必须被初始化。初始化的方式有以下几种：
1.在定义的时候初始化。
2.在初始化块中初始化。
3.在类的构造器中初始化。
4.静态变量也可以在静态初始化块中初始化。

通过下面的代码可以验证以上的观点：



Java代码 
1.public class FinalTest { 
2.    // 在定义时初始化 
3.    public final int A = 10; 
4. 
5.    public final int B; 
6.    // 在初始化块中初始化 
7.    { 
8.        B = 20; 
9.    } 
10. 
11.    // 静态常量，在定义时初始化 
12.    public static final int STATIC_C = 30; 
13. 
14.    public static final int STATIC_D; 
15.    // 静态常量，在静态初始化块中初始化 
16.    static { 
17.        STATIC_D = 40; 
18.    } 
19. 
20.    public final int E; 
21. 
22.    public static int STATIC_F; 
23. 
24.    // 在构造器中初始化 
25.    public FinalTest() { 
26.        E = 50; 
27.        // 静态变量也可以在构造器中初始化 
28.        STATIC_F = 60; 
29. 
30.        // 给final的变量第二次赋值时，编译会报错 
31.        // A = 99; 
32.        // STATIC_C = 99; 
33.    } 
34. 
35.    // 静态变量不能在初始化块中初始化 
36.    // public static final int STATIC_G; 
37.    // { 
38.    // STATIC_G = 70; 
39.    // } 
40. 
41.    // final变量未被初始化，编译时就会报错 
42.    // public final int H; 
43. 
44.    // 静态final变量未被初始化，编译时就会报错 
45.    // public static final int STATIC_I; 
46.} 

我们运行上面的代码之后出了可以发现final变量（常量）和静态final变量（静态常量）未被初始化时，编译会报错；另外还可以发现，静态final变量可以在构造器中初始化，却不可以在初始化块中初始化。

用final修饰的变量（常量）比非final的变量（普通变量）拥有更高的效率，因此我们在实际编程中应该尽可能多的用常量来代替普通变量，这也是一个很好的编程习惯。

当final用来定义一个方法时，会有什么效果呢？正如大家所知，它表示这个方法不可以被子类重写，但是它这不影响它被子类继承。我们写段代码来验证一下：



Java代码 
1.class ParentClass { 
2.    public final void TestFinal() { 
3.        System.out.println("父类--这是一个final方法"); 
4.    } 
5.} 
6. 
7.public class SubClass extends ParentClass { 
8.    /**
9.     * 子类无法重写（override）父类的final方法，否则编译时会报错
10.     */ 
11.    // public void TestFinal() { 
12.    // System.out.println("子类--重写final方法"); 
13.    // } 
14.     
15.    public static void main(String[] args) { 
16.        SubClass sc = new SubClass(); 
17.        sc.TestFinal(); 
18.    } 
19.} 

这里需要特殊说明的是，具有private访问权限的方法也可以增加final修饰，但是由于子类无法继承private方法，因此也无法重写它。编译器在处理private方法时，是按照final方法来对待的，这样可以提高该方法被调用时的效率。不过子类仍然可以定义同父类中的private方法具有同样结构的方法，但是这并不会产生重写的效果，而且它们之间也不存在必然联系。

最后我们再来回顾一下final用于类的情况。这个大家应该也很熟悉了，因为我们最常用的String类就是final的。由于final类不允许被继承，编译器在处理时把它的所有方法都当作final的，因此final类比普通类拥有更高的效率。final的类的所有方法都不能被重写，但这并不表示final的类的属性（变量）值也是不可改变的，要想做到final类的属性值不可改变，必须给它增加final修饰，请看下面的例子：



Java代码 
1.public final class FinalTest { 
2. 
3.    int i = 10; 
4. 
5.    public static void main(String[] args) { 
6.        FinalTest ft = new FinalTest(); 
7.        ft.i = 99; 
8.        System.out.println(ft.i); 
9.    } 
10.} 

运行上面的代码试试看，结果是99，而不是初始化时的10。

接下来我们一起回顾一下finally的用法。这个就比较简单了，它只能用在try/catch语句中，并且附带着一个语句块，表示这段语句最终总是被执行。请看下面的代码：



Java代码 
1.public final class FinallyTest { 
2.    public static void main(String[] args) { 
3.        try { 
4.            throw new NullPointerException(); 
5.        } catch (NullPointerException e) { 
6.            System.out.println("程序抛出了异常"); 
7.        } finally { 
8.            System.out.println("执行了finally语句块"); 
9.        } 
10.    } 
11.} 

运行结果说明了finally的作用：
1.程序抛出了异常
2.执行了finally语句块

请大家注意，捕获程序抛出的异常之后，既不加处理，也不继续向上抛出异常，并不是良好的编程习惯，它掩盖了程序执行中发生的错误，这里只是方便演示，请不要学习。

那么，有没有一种情况使finally语句块得不到执行呢？大家可能想到了return、continue、break这三个可以打乱代码顺序执行语句的规律。那我们就来试试看，这三个语句是否能影响finally语句块的执行：



Java代码 
1.public final class FinallyTest { 
2. 
3.    // 测试return语句 
4.    public ReturnClass testReturn() { 
5.        try { 
6.            return new ReturnClass(); 
7.        } catch (Exception e) { 
8.            e.printStackTrace(); 
9.        } finally { 
10.            System.out.println("执行了finally语句"); 
11.        } 
12.        return null; 
13.    } 
14. 
15.    // 测试continue语句 
16.    public void testContinue() { 
17.        for (int i = 0; i < 3; i++) { 
18.            try { 
19.                System.out.println(i); 
20.                if (i == 1) { 
21. 
22.                    continue; 
23.                } 
24.            } catch (Exception e) { 
25.                e.printStackTrace(); 
26.            } finally { 
27.                System.out.println("执行了finally语句"); 
28.            } 
29.        } 
30.    } 
31. 
32.    // 测试break语句 
33.    public void testBreak() { 
34.        for (int i = 0; i < 3; i++) { 
35.            try { 
36.                System.out.println(i); 
37.                if (i == 1) { 
38.                    break; 
39.                } 
40.            } catch (Exception e) { 
41.                e.printStackTrace(); 
42.            } finally { 
43.                System.out.println("执行了finally语句"); 
44.            } 
45.        } 
46.    } 
47. 
48.    public static void main(String[] args) { 
49.        FinallyTest ft = new FinallyTest(); 
50.        // 测试return语句 
51.        ft.testReturn(); 
52.        System.out.println(); 
53.        // 测试continue语句 
54.        ft.testContinue(); 
55.        System.out.println(); 
56.        // 测试break语句 
57.        ft.testBreak(); 
58.    } 
59.} 
60. 
61.class ReturnClass { 
62.    public ReturnClass() { 
63.        System.out.println("执行了return语句"); 
64.    } 
65.} 

上面这段代码的运行结果如下：
1.执行了return语句
2.执行了finally语句
3.
4.0
5.执行了finally语句
6.1
7.执行了finally语句
8.2
9.执行了finally语句
10.
11.0
12.执行了finally语句
13.1
14.执行了finally语句

很明显，return、continue和break都没能阻止finally语句块的执行。从输出的结果来看，return语句似乎在finally语句块之前执行了，事实真的如此吗？我们来想想看，return语句的作用是什么呢？是退出当前的方法，并将值或对象返回。如果finally语句块是在return语句之后执行的，那么return语句被执行后就已经退出当前方法了，finally语句块又如何能被执行呢？因此，正确的执行顺序应该是这样的：编译器在编译return new ReturnClass();时，将它分成了两个步骤，new ReturnClass()和return，前一个创建对象的语句是在finally语句块之前被执行的，而后一个return语句是在finally语句块之后执行的，也就是说finally语句块是在程序退出方法之前被执行的。同样，finally语句块是在循环被跳过（continue）和中断（break）之前被执行的。

最后，我们再来看看finalize，它是一个方法，属于java.lang.Object类，它的定义如下：



Java代码 
1.protected void finalize() throws Throwable { } 

众所周知，finalize()方法是GC（garbage collector）运行机制的一部分，关于GC的知识我们将在后续的章节中来回顾。

在此我们只说说finalize()方法的作用是什么呢？

finalize()方法是在GC清理它所从属的对象时被调用的，如果执行它的过程中抛出了无法捕获的异常（uncaught exception），GC将终止对改对象的清理，并且该异常会被忽略；直到下一次GC开始清理这个对象时，它的finalize()会被再次调用。

请看下面的示例：



Java代码 
1.public final class FinallyTest { 
2.    // 重写finalize()方法 
3.    protected void finalize() throws Throwable { 
4.        System.out.println("执行了finalize()方法"); 
5.    } 
6. 
7.    public static void main(String[] args) { 
8.        FinallyTest ft = new FinallyTest(); 
9.        ft = null; 
10.        System.gc(); 
11.    } 
12.} 

运行结果如下：
•执行了finalize()方法

程序调用了java.lang.System类的gc()方法，引起GC的执行，GC在清理ft对象时调用了它的finalize()方法，因此才有了上面的输出结果。调用System.gc()等同于调用下面这行代码：



Java代码 
1.Runtime.getRuntime().gc(); 

调用它们的作用只是建议垃圾收集器（GC）启动，清理无用的对象释放内存空间，但是GC的启动并不是一定的，这由JAVA虚拟机来决定。直到JAVA虚拟机停止运行，有些对象的finalize()可能都没有被运行过，那么怎样保证所有对象的这个方法在JAVA虚拟机停止运行之前一定被调用呢？答案是我们可以调用System类的另一个方法：



Java代码 
1.public static void runFinalizersOnExit(boolean value) { 
2.    //other code 
3.} 

给这个方法传入true就可以保证对象的finalize()方法在JAVA虚拟机停止运行前一定被运行了，不过遗憾的是这个方法是不安全的，它会导致有用的对象finalize()被误调用，因此已经不被赞成使用了。

由于finalize()属于Object类，因此所有类都有这个方法，Object的任意子类都可以重写（override）该方法，在其中释放系统资源或者做其它的清理工作，如关闭输入输出流。