让人困惑的final、static关键字

项目中经常使用的日志框架,经常这样定义:

private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyClass.class);

其中有两个关键字:finalstatic,以下是我的理解:

  • static:

    1. 一经static修饰的变量、方法,就属于类本身,具有全局语义,在类第一次加载时被初始化,并只初始化一次

    2. 类在初始化时,会将static修饰的变量、方法分配在堆内存中(习惯叫法,实际要复杂的多),在类中全局唯一,所有实例共享

    3. 有些人认为static方法不是面向对象的,具有全局函数语义,不是通过向对象发送发送消息的的方式工作的。如果代码中出现了大量的static方法,要重新考虑自己的设计。

      第三点 引用自《Java编程思想》

    4. static方法内,不能调用非静态变量、方法,反过来可以,即在非静态方法中可以引用静态方法。

  • final:

    • final域:

      1. 一个永不改变的编译时常量,在编译时被初始化,可以减轻运行时的负担(必须是基本类型)
      2. 一个既是static又是final的域,只占据一段不可改变的存储空间
      3. final变量可以在定义时初始化,也可在使用前初始化
      4. 一个迷惑:final修饰的对象,一旦指定实例就不可更改,但实例本身可以改变
      public class AboutFinal {
          private final static List<Integer> finalList = new ArrayList();
          public static void main(String[] args) {
              finalList = new LinkedList(); //会报错
              finalList.add(1);  //可改变
          }
      }
      
    • final方法:

      1. final修饰的方法,实现对方法的锁定,防止任何继承类修改它的含义
      2. 过去建议final方法是因为效率,可以使final方法内嵌到调用程序中,减少函数调用的开销,但会使代码膨胀,也存在性能问题,现已不建议使用,优化交给jvm
    • final类:

      1. final修饰的类,通常功能是完整的,不能被继承和改变
      2. fianl类中的所有变量、方法,都隐式的定义为final
    • final关键字的好处:

      1. final关键字提高了性能,JVM和Java应用都会缓存final变量。

      2. final变量可以安全的在多线程环境下进行共享,而不需要额外的同步开销。

      3. 使用final关键字,JVM会对方法、变量及类进行优化。

        ​ 引用自 ImportNew深入理解Java中的final关键字

    而对于Logger :

    1. 出于资源利用的考虑,LOGGER的构造方法参数是Class,决定了LOGGER是根据类的结构来进行区分日志,所以一个类只要一个LOGGER就可以了,故static。使用static的结果是显而易见的: 只有一个日志对象在所有类的实例间共享.这显然是比较高效的内存利用; 无论创建多少实例只需要一个引用(4 or 8 字节) . 这样CPU也是非常高效的; CPU只需要在类被第一次引用的时候查找日志实例即可
    2. final则表示Logger的实例不允许改变,Logger实例在各个线程、实例化的对象间,可读、可用,而不可写
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