Java final 關鍵字完全指南：編譯期常數、空白 final、final 參數、對象引用不可變性

final 兩大核心場景

1. 編譯期常數：基本類型、static final、編譯期可知值 → 編譯器內聯常數值。
2. 運行期初始化不變值：final 字段在構造器/初始化塊賦值，之後不可改。

基本類型 vs 引用類型 final 差異

FinalData 完整示例

class Value { int i = 1; }
public class FinalData {
    final int i1 = 9;                 // 編譯期常數
    static final int I2 = 99;         // 編譯期常數
    public static final int I3 = 39;  // 標準常量定義
    final int i4 = (int)(Math.random()*20); // 運行期初始化
    static final int i5 = (int)(Math.random()*20); // 類加載時初始化一次
    Value v1 = new Value();
    final Value v2 = new Value();     // 引用不可變
    static final Value v3 = new Value();
    final int[] a = {1,2,3,4,5,6};    // 數組引用不可變，元素可改

    void print() { println("i4=" + i4 + ", i5=" + i5); }
}

運行驗證

fd1: i4 = 15, i5 = 9
Creating new FinalData
fd1: i4 = 15, i5 = 9  ← i4 不變（對象級），i5 不變（類級）
fd2: i4 = 10, i5 = 9  ← 新對象 i4 不同，i5 同

空白 final (Blank Final)

聲明 final 但不立即賦值，**必須在構造器中初始化**（每個構造器都要）。

class BlankFinal {
    final int i = 0;   // 顯式初始化
    final int j;       // 空白 final
    final Poppet p;    // 空白 final 引用
    BlankFinal() { j = 1; p = new Poppet(); }
    BlankFinal(int x) { j = x; p = new Poppet(); }
}

編譯器強制檢查所有構造路徑均初始化了空白 final。

final 參數

void with(final Gizmo g) { g.spin(); } // g 不可重新賦值
int g(final int i) { return i + 1; }   // 基本類型只讀

• 引用參數 final：不可指向新對象，可調用方法修改對象內容。
• 基本類型參數 final：不可修改值。
• 匿名內部類捕獲外部變量需 final（Java 8+ 實際 final 即可）。