Java关键字final、static使用总结，以及String类为什么是final类
一、Static
static表示“全局”或者“静态”的意思
用来修饰成员变量和成员方法，也可以形成静态static代码块。
1.非static数据和方法
类中普通声明的数据和方法都是非static的，即不加static进行修饰，对于这类数据和方法我们在使用的时候都是只能通过创建对象实例后，通过实例进行调用。
public class StaticTest {
public int i=0;
public StaticTest() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public StaticTest(int i) {
super();
this.i = i;
}
public void sayHello() {
System.out.println("hello");
}
public static void main(String[] args) {
StaticTest test = new StaticTest(4);
int a= test.i; //访问数据域
test.sayHello(); //调用方法
}
}
2.Static修饰的数据和方法
被static修饰的成员变量和成员方法独立于该类的任何对象，也就是说，它不依赖类特定的实例，被类的所有实例共享。只要这个类被加载，Java虚拟机就能根据类名在运行时数据区的方法区内定找到他们。因此，static对象可以在它的任何对象创建之前访问，无需引用任何对象。
public class StaticTest {
public static int i =1;
public static void sayHello() {
System.out.println("hello");
}
public static void main(String[] args) {
int a = StaticTest.i; //直接通过类名调用，不需要创建响应的实例对象
StaticTest.sayHello();
}
}
所以被static 修饰的数据和方法也叫作类数据和类方法。
1）、static变量
按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种：一种是被static修饰的变量，叫静态变量或类变量；另一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。两者的区别是：
对于静态变量在内存中只有一个拷贝（节省内存），JVM只为静态分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配，可用类名直接访问（方便），当然也可以通过对象来访问（但是这是不推荐的）。
对于实例变量，没创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响（灵活）。
2）、静态方法
静态方法可以直接通过类名调用，任何的实例也都可以调用，因此静态方法中不能用this和super关键字，不能直接访问所属类的实例变量和实例方法(就是不带static的成员变量和成员成员方法)，只能访问所属类的静态成员变量和成员方法。
因为static方法独立于任何实例，因此static方法必须被实现，而不能是抽象的abstract。
public class StaticTest {
public static int i =1;
public int j =2;
public StaticTest(int j) {
super();
this.j = j;
i++; //没创建一个实例，i++
}
public static void sayHello() {
System.out.println("hello i= "+i);
//System.out.println(j); // 静态方法里面不能使用非静态变量
}
public int getJ() {
return this.j;
}
public void changeJ(int a) {
this.j=a;
}
public static void main(String[] args) {
StaticTest.sayHello();
StaticTest test1 = new StaticTest(9);
StaticTest.sayHello();
System.out.println("test1.J = "+test1.getJ());
StaticTest test2 = new StaticTest(8);
StaticTest.sayHello();
System.out.println("test2.J = "+test2.getJ());
System.out.println("test1.J = "+test1.getJ());
test1.changeJ(100);//非静态变量依赖于实例，并且每个实例之间的非静态变量之间相互独立
System.out.println("test1.J = "+test1.getJ());
System.out.println("test2.J = "+test2.getJ());
//同一个类，拥有共同的静态变量
StaticTest.i++;
StaticTest.sayHello();
System.out.println(test1.i);
System.out.println(test2.i);
}
}
结果：
hello i= 1
hello i= 2
test1.J = 9
hello i= 3
test2.J = 8
test1.J = 9
test1.J = 100
test2.J = 8
hello i= 4
4
4
3）、static代码块
static代码块也叫静态代码块，是在类中独立于类成员的static语句块，可以有多个，位置可以随便放，它不在任何的方法体内，JVM加载类时会执行这些静态的代码块，如果static代码块有多个，JVM将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们，每个代码块只会被执行一次
public class StaticTest {
public static int a ;
public static int b;
public static int c;
static {
a=1;
b=2;
System.out.println(StaticTest.a);
System.out.println(StaticTest.b);
}
public StaticTest() {
super();
System.out.println("Constructor...");
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("main method");
StaticTest staticTest = new StaticTest();
}
static {
c=3;
System.out.println(StaticTest.c);
}
}
结果：
1
2
3
main method
Constructor...
利用静态代码块可以对一些static变量进行赋值，最后再看一眼这些例子，可以看到静态变量，静态代码块都是在main方法之前被执行，即静态变量即代码块都是在类加载的时候就已经执行完成。
二、final
根据程序上下文环境，Java关键字final有“这是无法改变的”或者“终态的”含义，它可以修饰非抽象类、非抽象类成员方法和变量。你可能出于两种理解而需要阻止改变：设计或效率。
[] final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
[] final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。
[] final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。
[] final不能用于修饰构造方法。
[] 注意：父类的private成员方法是不能被子类方法覆盖的，因此private类型的方法默认是final类型的。
1）final变量（常量）
用final修饰的成员变量表示常量，值一旦给定就无法改变！
final修饰的变量有三种：静态变量、实例变量和局部变量，分别表示三种类型的常量。
从下面的例子中可以看出，一旦给final变量初值后，值就不能再改变了。
另外，final变量定义的时候，可以先声明，而不给初值，这中变量也称为final空白，无论什么情况，编译器都确保空白final在使用之前必须被初始化。但是，final空白在final关键字final的使用上提供了更大的灵活性，为此，一个类中的final数据成员就可以实现依对象而有所不同，却有保持其恒定不变的特征。
public class FinalTest {
private final String S = "final实例变量S";
private final int A = 100;
public final int B = 90;
public static final int C = 80;
private static final int D = 70;
public final int E; //final空白,必须在初始化对象的时候赋初值
public FinalTest(int x) {
E = x;
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
FinalTest t = new FinalTest(2);
//t.A=101; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变
//t.B=91; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变
//t.C=81; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变
//t.D=71; //出错,final变量的值一旦给定就无法改变
System.out.println(t.A);
System.out.println(t.B);
System.out.println(t.C); //不推荐用对象方式访问静态字段
System.out.println(t.D); //不推荐用对象方式访问静态字段
System.out.println(FinalTest.C);
System.out.println(FinalTest.D);
//System.out.println(Test3.E); //出错,因为E为final空白,依据不同对象值有所不同.
System.out.println(t.E);
FinalTest t1 = new FinalTest(3);
System.out.println(t1.E); //final空白变量E依据对象的不同而不同
}
private void test() {
System.out.println(new FinalTest(1).A);
System.out.println(FinalTest.C);
System.out.println(FinalTest.D);
}
public void test2() {
final int a; //final空白,在需要的时候才赋值
final int b = 4; //局部常量--final用于局部变量的情形
final int c; //final空白,一直没有给赋值.
a = 3;
//a=4; 出错,已经给赋过值了.
//b=2; 出错,已经给赋过值了.
}
}
2）、final参数
当函数参数为final类型时，你可以读取使用该参数，但是无法改变该参数的值。
public void f1(final int i) {
//i++; //i是final类型的,值不允许改变的.
System.out.print(i);
}
3）final方法
如果一个类不允许其子类覆盖某个方法，则可以把这个方法声明为final方法。
使用final方法的原因有二：
第一、把方法锁定，防止任何继承类修改它的意义和实现。
第二、高效。编译器在遇到调用final方法时候会转入内嵌机制，大大提高执行效率。
private类型的方法默认是final类型的。
4）final类
final类不能被继承，因此final类的成员方法没有机会被覆盖，默认都是final的。在设计类时候，如果这个类不需要有子类，类的实现细节不允许改变，并且确信这个类不会载被扩展，那么就设计为final类。
例如：Java中String就是一个最最常见的final类。
思考问题：Java中为什么将String定义为final类？
将方法或类声明为final主要目的是：确保它们不会再子类中改变语义。String类是final类，这意味着不允许任何人定义String的子类。换言之，如果有一个String的引用，它引用的一定是一个String对象，而不可能是其他类的对象。
——《Java核心技术 卷I》
String是应用类型，而Java中String是最常用的一个类，如同一个基本数据类型一样常见，将其定义成final类型的一是因为String使用频率太高，定义成final能够如基本数据类型一样方便使用，二是出于安全性问题，定义为final，能够保证String在使用中值不变，更加安全。
不可变有什么好处？（参考自：https://blog.csdn.net/u013905744/article/details/52414111）
示例1
package _12_01字符串;
public class 为什么String要设计成不可变类你 {
public static void main(String[] args) {
String a, b, c;
a = "test";
b = a;
c = b;
String processA = processA(a);
String processB = processB(b);
String processC = processC(c);
System.out.println(processA);
System.out.println(processB);
System.out.println(processC);
}
static String processA(String str){
return str + "A";
}
static String processB(String str){
return str + "B";
}
static String processC(String str){
return str + "C";
}
}
//OUTPUT
// testA
//testB
//testC
当String支持非可变性的时候，它们的值很好确定，不管调用哪个方法，都互不影响。
如果String是可变的，就可能如下例，我们使用StringBuffer来模拟String是可变的
package _12_01字符串;
public class 为什么String要设计成不可变类2 {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer a, b, c;
a = new StringBuffer("test");
b = a;
c = b;
String processA = processA(a);
String processB = processB(b);
String processC = processC(c);
System.out.println(processA);
System.out.println(processB);
System.out.println(processC);
}
static String processA(StringBuffer str){
return str.append("A").toString();
}
static String processB(StringBuffer str){
return str.append("B").toString();
}
static String processC(StringBuffer str){
return str.append("C").toString();
}
}
//OUTPUT
// testA
//testAB
//testABC
能看出b=a,c=b;程序员的本意是希望变量是不变的。所以String不可变的安全性就体现在这里。实际上StringBuffer的作用就是起到了String的可变配套类角色。
