Java中被final修飾的變量與普通變量有何區別？被final修飾的變量不可更改、被final修飾的方法不可重寫是怎樣做到的？帶著疑問我們一點點撥開云霧。

一、final的內存定義及規則

對于final關鍵字，編譯器、處理器從讀寫兩個角度限制了其使用規則：

• 對于一個類的final修飾的變量，如果在定義是不指定初始值，那么在構造函數中必須進行初始化，在構造函數中進行final域的寫入時，隨后將構造后的對象引用賦值給另外一個引用變量，它們之間不能進行重排序的發生。
• 在讀一個包含final關鍵字的對象引用和讀這個引用的包含的final修飾的變量時，這兩個操作間不能發生重排序。

下面通過一段代碼分析一下具體場景：

public

這里先假設A線程執行finalWriter方法，B線程執行finalRead()方法，通過上述對于final的規則描述我們分析一下finalWriter方法的執行流程：

構造一個FinalTest對象

將構造后的對象引用進行賦值

對于final修飾的變量進行賦值操作時的重排序規則如下：

1、Java內存模型禁止將對final關鍵字修飾的變量進行寫操作重排序到構造函數之外。
2、編譯器會在寫之后，構造函數return之前插入StoreStore屏障，這個屏障確保編譯器不會把final變量寫操作重排序到構造函數之外。

下面假定一種重排序的場景如下圖所示：

final域的寫流程

上圖的場景情況為變量i為普通變量，在進行賦值時發生了重排序（由于這時候有可能構造函數還未完成），在構造函數結束后，才進行了賦值，線程B讀取到的i的值為賦值前的初始值0，而對于final修飾的變量j由于禁止重排序，在構造函數return前需要進行賦值，限定到了構造函數內，讀取到的變量j為正確的值。

然后再分析一下執行finalRead()方法的流程：

讀引用變量Obj將其賦值給object變量。

讀引用的普通變量i。

讀引用的final修飾的變量j

對于final修飾的讀操作重排序規則：

在一個線程中首次讀對象的引用和首次讀該對象包含的final修飾的變量，Java內存模型禁止重排序（也就是說在讀取一個final修飾的變量前，一定是先獲取該變量對應的引用），主要原理就是在讀取final修飾的變量前插入LoadLoad屏障。

假設上述情況，線程A正常執行，變量i沒有發生重排序的情況，而對于線程B讀取變量i和讀對象的引用發生了重排序，如下圖所示

讀對象的普通變量i時處理器發生了重排序，讀變量在讀對象的引用之前發生，這時候變量還未開始進行賦值，而對于final修飾的變量j來說，由于其遵循重排序規則（讀變量首先要讀變量對應的對象引用），所以讀取的值是正確的。

除了上述兩種場景之外，假設在構造函數內使用this關鍵字將當前對象賦值給成員變量（逸出），如下代碼所示：

public

這時候同樣有兩個線程，一個線程執行finalWriter，另外一個執行finaRead，也有可能會出現被final修飾的變量j沒有進行賦值的情況。

參考《Java并發編程的藝術》

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總結

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