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：final、static，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 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