在Java中，我们看到很多地方可以使用final关键字，但它的使用并不常见。
例如:
String str = "abc";
System.out.println(str);
在上面的例子中，str可以是final，但通常不使用。
当一个方法永远不会被覆盖时，我们可以使用final关键字。类似地，类不会被继承。
在任何或所有这些情况下使用final关键字真的能提高性能吗?如果是，那该怎么做?请解释一下。如果final的正确使用确实关系到性能，那么Java程序员应该养成什么样的习惯才能最好地利用这个关键字呢?
当前回答
Final(至少对于成员变量和参数)更适合人类，而不是机器。
在任何可能的情况下使变量为final是一个很好的实践。我希望Java默认设置“变量”为final，并有一个“可变”关键字来允许更改。不可变类会带来更好的线程代码，只要看一眼每个成员前面都有“final”的类，就会很快显示它是不可变的。
另一种情况——我已经转换了很多代码来使用@NonNull/@Nullable注释(你可以说一个方法参数必须不是null，然后IDE可以警告你每一个地方你传递一个没有@NonNull标记的变量——整个事情蔓延到一个荒谬的程度)。当一个成员变量或形参被标记为final时，证明它不能为空要容易得多，因为你知道它没有在其他任何地方被重新赋值。
我的建议是养成在默认情况下为成员和参数应用final的习惯，它只是几个字符，但如果没有其他的话，将推动您改进您的编码风格。
方法或类的Final是另一个概念，因为它不允许非常有效的重用形式，并且没有真正告诉读者很多东西。最好的使用可能是他们使String和其他内在类型为final的方式，这样你就可以在任何地方依赖一致的行为——这防止了很多错误(尽管有时我很喜欢扩展String ....)哦，可能性)
其他回答
final关键字在Java中有五种使用方式。
一门课是最终的 引用变量是最终变量 局部变量是final 方法是最终的
类是最终的:类是最终的意味着我们不能被扩展，继承意味着继承是不可能的。
类似地-一个对象是最终对象:有时我们不修改对象的内部状态，所以在这种情况下，我们可以指定对象是最终对象。Object final意味着不是变量也是final。
一旦引用变量成为final，它就不能被重新分配给其他对象。但是可以改变对象的内容，只要它的字段不是final的
我不是专家，但我认为你应该在类或方法中添加final关键字，如果它不会被覆盖并留下变量。如果有任何方法来优化这样的东西，编译器会为你做。
Final(至少对于成员变量和参数)更适合人类，而不是机器。
在任何可能的情况下使变量为final是一个很好的实践。我希望Java默认设置“变量”为final，并有一个“可变”关键字来允许更改。不可变类会带来更好的线程代码，只要看一眼每个成员前面都有“final”的类，就会很快显示它是不可变的。
另一种情况——我已经转换了很多代码来使用@NonNull/@Nullable注释(你可以说一个方法参数必须不是null，然后IDE可以警告你每一个地方你传递一个没有@NonNull标记的变量——整个事情蔓延到一个荒谬的程度)。当一个成员变量或形参被标记为final时，证明它不能为空要容易得多，因为你知道它没有在其他任何地方被重新赋值。
我的建议是养成在默认情况下为成员和参数应用final的习惯，它只是几个字符，但如果没有其他的话，将推动您改进您的编码风格。
方法或类的Final是另一个概念，因为它不允许非常有效的重用形式，并且没有真正告诉读者很多东西。最好的使用可能是他们使String和其他内在类型为final的方式，这样你就可以在任何地方依赖一致的行为——这防止了很多错误(尽管有时我很喜欢扩展String ....)哦，可能性)
在Java中，我们使用final关键字使东西不可变，至少有3种方式可以使不可变对代码性能产生真正的影响。这三点有一个共同的起源，使编译器或开发人员做更好的假设:
更可靠的代码 更高效的代码 更高效的内存分配和垃圾收集
更可靠的代码
正如许多其他回复和评论所述，使类不可变会产生更清晰、更可维护的代码，使对象不可变会使它们更容易处理，因为它们可以完全处于一种状态，因此这转化为更容易的并发性和完成任务所需时间的优化。
此外，编译器会警告你使用未初始化的变量，不让你用新值重新赋值。
如果我们谈论方法参数，将它们声明为final，如果你不小心对变量使用了相同的名称，或者重新赋值(使参数不再可访问)，编译器会抱怨。
更高效的代码
对生成的字节码进行简单的分析，就可以解决性能问题:使用@rustyx在他的回复中发布的代码的最小修改版本，您可以看到，当编译器知道对象不会改变其值时，生成的字节码是不同的。
这就是代码:
public class FinalTest {
private static final int N_ITERATIONS = 1000000;
private static String testFinal() {
final String a = "a";
final String b = "b";
return a + b;
}
private static String testNonFinal() {
String a = "a";
String b = "b";
return a + b;
}
private static String testSomeFinal() {
final String a = "a";
String b = "b";
return a + b;
}
public static void main(String[] args) {
measure("testFinal", FinalTest::testFinal);
measure("testSomeFinal", FinalTest::testSomeFinal);
measure("testNonFinal", FinalTest::testNonFinal);
}
private static void measure(String testName, Runnable singleTest){
final long tStart = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < N_ITERATIONS; i++)
singleTest.run();
final long tElapsed = System.currentTimeMillis() - tStart;
System.out.printf("Method %s took %d ms%n", testName, tElapsed);
}
}
使用openjdk17: javac FinalTest.java编译
然后反编译:javap -c -p FinalTest.class
导致这个字节码:
private static java.lang.String testFinal();
Code:
0: ldc #7 // String ab
2: areturn
private static java.lang.String testNonFinal();
Code:
0: ldc #9 // String a
2: astore_0
3: ldc #11 // String b
5: astore_1
6: aload_0
7: aload_1
8: invokedynamic #13, 0 // InvokeDynamic #0:makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
13: areturn
private static java.lang.String testSomeFinal();
Code:
0: ldc #11 // String b
2: astore_0
3: aload_0
4: invokedynamic #17, 0 // InvokeDynamic #1:makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
9: areturn
// omitted bytecode for the measure() method, which is not interesting
正如您所看到的，在某些情况下，最后的关键字会产生影响。
为了完整起见，这些是测量的时间:
方法testFinal耗时5毫秒 方法testSomeFinal耗时13毫秒 方法testNonFinal耗时20毫秒
这些时间似乎无关紧要(假设我们完成了100万个任务)，但我认为，经过一段时间后，JIT优化正在发挥它的魔力，并消除了差异，但即使这样说，4x也不是可以忽略不计的，因为当涉及到testNonFinal循环时，JVM已经被前面的测试热身了，公共代码还应该优化。
容易内联
更少的字节码也可以转化为更简单、更短的内联，从而更好地利用资源和提高性能。
嵌入式设备
Java开发人员可以编写在服务器、桌面和小型或嵌入式设备上运行的代码，因此在编译时提高代码的效率(并且不完全依赖JVM优化)可以节省所有运行时的内存、时间和精力，并减少并发问题和错误。
更高效的内存分配和垃圾收集
如果对象具有final或immutable字段，那么它们的状态不能改变，并且它们所需要的内存在创建时更容易估计(因此这会导致更少的重定位)，并且需要更少的防御性副本:在getter中，我可以直接共享一个不可变对象，而无需创建防御性副本。
最后，还有另一个关于未来可能性的观点:当Valhalla项目看到太阳，“值类”将可用时，将不可变性应用于对象的字段，对于那些想要使用它们的人来说将是一个显著的简化，并利用可能出现的大量jit编译器优化。
一个关于不变性的个人说明
如果变量、对象的属性和方法的参数在Java中默认是不可变的(就像在Rust中一样)，开发人员将被迫编写更清晰、性能更好的代码，并且显式地声明所有可以改变其值的对象是可变的，这将使开发人员更加意识到可能出现的错误。
我不知道final类是否也一样，因为可变类听起来对我来说没有什么意义
你实际上在问两种(至少)不同的情况:
局部变量的Final 方法/类的Final
Jon Skeet已经回答了2)。关于1):
我不认为这有什么区别;对于局部变量，编译器可以推断该变量是否是final变量(只需检查它是否被多次赋值)。因此，如果编译器想要优化只赋值一次的变量，无论变量是否声明为final，它都可以这样做。
Final可能会对protected/public类字段产生影响;在那里，编译器很难发现字段是否被设置了不止一次，因为它可能发生在不同的类中(甚至可能没有被加载)。但即使这样，JVM也可以使用Jon描述的技术(乐观地优化，如果加载了更改字段的类，则恢复)。
总之，我看不出有任何理由它应该有助于性能。 所以这种微观优化不太可能有帮助。您可以尝试对其进行基准测试以确定，但我怀疑它是否会产生影响。
编辑:
实际上，根据Timo Westkämper的回答，final在某些情况下可以提高类字段的性能。我接受纠正。
