Java中final,finally,finalize有哪些区别

# Java中final,finally,finalize有哪些区别

在Java编程语言中，`final`、`finally`和`finalize`这三个看似相似的术语实际上代表了完全不同的概念。尽管它们的拼写相近，但各自在Java中扮演着截然不同的角色。本文将深入探讨这三者的定义、用途以及它们之间的主要区别，并通过代码示例帮助读者更好地理解它们的应用场景。

## 1. final关键字

### 1.1 定义与基本用法

`final`是Java中的一个修饰符（关键字），可以应用于变量、方法和类。它的主要作用是表示“不可更改”的特性，具体应用取决于它所修饰的对象类型。

#### 1.1.1 final变量

当`final`修饰一个变量时，该变量一旦被初始化后就不能再被重新赋值。这意味着：

- 对于基本数据类型，值不能改变
- 对于引用类型，引用不能指向其他对象（但对象内部状态可能改变）

```java
final int MAX_VALUE = 100;
// MAX_VALUE = 200;  // 编译错误，不能重新赋值

final List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");  // 允许，修改对象内部状态
// names = new ArrayList<>();  // 编译错误，不能重新赋值

1.1.2 final方法

final方法不能被子类重写（override）。这在设计类层次结构时很有用，特别是当你想确保某些方法的行为在子类中保持不变时。

class Parent {
    final void display() {
        System.out.println("This cannot be overridden");
    }
}

class Child extends Parent {
    // void display() {}  // 编译错误，不能重写final方法
}

1.1.3 final类

final类不能被继承。Java标准库中的许多类都是final的，例如String类。

final class ImmutableClass {}
// class SubClass extends ImmutableClass {}  // 编译错误

1.2 final的使用场景

• 定义常量值
• 防止方法被意外重写
• 设计不可变类
• 在多线程环境下保证对象引用安全

2. finally块

2.1 异常处理基础

finally是Java异常处理机制的一部分，与try-catch块一起使用。无论是否发生异常，finally块中的代码都会执行。

基本语法结构：

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (ExceptionType e) {
    // 异常处理
} finally {
    // 无论是否发生异常都会执行的代码
}

2.2 finally的特性

1. 必定执行：即使try或catch块中有return语句，finally块仍会执行
2. 资源释放：常用于关闭文件、数据库连接等清理工作
3. 与try-with-resources的区别：Java 7引入的try-with-resources是更好的资源管理方式

FileInputStream fis = null;
try {
    fis = new FileInputStream("file.txt");
    // 使用流
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (fis != null) {
        try {
            fis.close();  // 确保资源被释放
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.3 finally的特殊情况

虽然finally通常都会执行，但在以下极端情况下可能不会：

1. JVM崩溃或系统断电
2. 在try或catch块中调用System.exit()
3. 执行finally的线程被中断或杀死

3. finalize方法

3.1 垃圾回收概述

finalize()是Object类中定义的一个protected方法，其签名如下：

protected void finalize() throws Throwable

这个方法在对象被垃圾回收器回收之前被调用，理论上可以用来执行一些清理工作。

3.2 finalize的特点

1. 不确定性：无法预测何时会被调用，甚至可能永远不会被调用
2. 性能影响：带有finalize方法的对象需要额外的垃圾回收处理
3. 已被废弃：从Java 9开始，finalize方法被标记为@Deprecated

3.3 finalize的正确使用方式

虽然不推荐使用，但了解其基本用法仍有必要：

class ResourceHolder {
    private FileInputStream fis;

    ResourceHolder(String filename) throws FileNotFoundException {
        this.fis = new FileInputStream(filename);
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        try {
            if (fis != null) {
                fis.close();
                System.out.println("Resource closed in finalize");
            }
        } finally {
            super.finalize();
        }
    }
}

3.4 替代方案

由于finalize的诸多问题，推荐使用以下替代方案：

1. try-with-resources：自动资源管理
2. Cleaner类（Java 9+）：更可靠的清理机制
3. 显式close方法：实现AutoCloseable接口

4. 三者对比总结

5. 最佳实践建议

1. final的使用：

   • 尽可能将字段声明为final，特别是对于共享变量
   • 考虑将不打算被继承的类标记为final
   • 对于设计为不可变的对象，所有字段都应该是final的

2. finally的使用：

   • 优先使用try-with-resources而不是finally手动关闭
   • 避免在finally块中抛出异常
   • 不要在finally块中使用return语句

3. finalize的避免：

   • 在新代码中完全避免使用finalize
   • 对于资源清理，使用AutoCloseable和try-with-resources
   • 了解Cleaner API作为替代方案

6. 结论

虽然final、finally和finalize在拼写上相似，但它们在Java中扮演着完全不同的角色。理解它们之间的区别对于编写正确、高效的Java代码至关重要。随着Java语言的发展，某些特性（如finalize）已经不再推荐使用，而其他特性（如final）仍然是良好编程实践的重要组成部分。开发者应当根据现代Java的最佳实践来选择适当的技术和模式。 “`

这篇文章共计约1800字，全面介绍了final、finally和finalize的概念、用法、区别以及最佳实践，采用了Markdown格式并包含代码示例。您可以根据需要进一步调整内容或格式。