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Java 基礎核心概念：final/finally/finalize、重載與重寫、常用集合框架詳解

編輯：Java 綜合教學

一、final、finally、finalize 三者辨析

1. final 關鍵字

修飾變數： 一經初始化（宣告時或建構子中），值不可變更。基本類型值不變，引用類型地址不變（但物件內容可變）。
修飾方法： 禁止子類覆寫，鎖定演算法實作，亦允許編譯器內聯優化。
修飾類別： 禁止被繼承，如 String、Integer 等不可變類別。

2. finally 關鍵字

配合 try/catch 使用，無論是否拋出異常、是否有 return 語句，finally 區塊都會在控制權轉移前執行。典型用途：關閉資源（流、連接、鎖）確保不洩漏。

3. finalize() 方法

屬於 Object 類別，GC 在回收物件前調用。不建議依賴： 調用時間不確定、可能導致物件復活、嚴重影響 GC 效能。Java 9 標記為棄用，建議改用 try-with-resources 或 Cleaner 機制。

@Override
protected void finalize() throws Throwable {
    try { /* 釋放原生資源、關閉檔案 */ }
    finally { super.finalize(); }
}

二、方法重載 vs 重寫

特性	重載	重寫
定義	同一類別中，方法名相同，參數列表不同（類型、個數、順序）	子類別重新定義父類別方法，方法簽名（名稱、參數、返回型別）完全一致
返回型別	可不同	必須相同或為協變型別
存取修飾符	無限制	不能比父類別更嚴格（如父 protected，子不能 private）
拋出異常	無限制	不能拋出比父類別更廣的檢查型異常
多型性	編譯期靜態綁定	執行期動態綁定，體現多型

三、常用集合框架速覽

1. ArrayList - 動態陣列

底層：Object[] 陣列，預設容量 10，擴容 1.5 倍。
特點：隨機存取快（O(1)），插入/刪除慢（需位移），非同步。
適用：頻繁讀取、尾部新增場景。

2. Vector - 同步動態陣列

方法皆 synchronized，執行緒安全但效能低，已被 Collections.synchronizedList 或 CopyOnWriteArrayList 取代。

3. LinkedList - 雙向鏈表

實作 List、Deque，頭尾增刪 O(1)，隨機存取 O(n)。
適合頻繁頭尾操作、佇列/棧場景。

4. HashMap - 雜湊表

JDK 8：陣列 + 鏈表/紅黑樹，put/get 平均 O(1)。
非同步、允許 null key/value，無序。
核心參數：負載因子 0.75，擴容閾值 = 容量 × 負載因子。

程式碼速查

// ArrayList
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("one"); list.add("two");
System.out.println(list.get(0)); // "one"

// LinkedList + Iterator
LinkedList<String> dll = new LinkedList<>();
dll.add("two"); dll.add("one");
for (String s : dll) System.out.println(s);

// HashMap
Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("one", "1"); map.put("two", "2");
System.out.println(map.get("one")); // "1"

選型建議

預設首選 ArrayList、HashMap、HashSet。
需執行緒安全：Collections.synchronizedXxx、ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList。
頻繁頭尾操作：LinkedList 或 ArrayDeque。
需有序：LinkedHashMap/Set（插入序）、TreeMap/Set（自然序/自訂序）。