在 Java中，final、finally和finalize是三個不同的關鍵字或方法，盡管它們的名字相似，但在功能和用途上卻有顯著的區別，這篇文章我們繼續來分析一篇農行面試題目：說說 final、finally和finalize的區別。

final

final是一個保留關鍵字，用于修飾類、方法和變量。在 Java 中，final 關鍵字的主要作用是限制，并且確保某些行為不會被改變。主要表現如下：

• final變量：一旦被初始化就不能再被改變，即常量。當聲明一個變量為final時，必須在定義的時候進行初始化，或者在構造器中初始化，從而確保對應的指針不會再指向其他對象。
• final方法：不能被子類重寫（override）。這樣確保方法行為保持一致，不被子類改變。
• final類：不能被繼承。通過將整個類聲明為final，防止其他類從它繼承。例如，String類就是一個final類，這樣可以保證字符串的不可變性。

下面給出幾個 final的使用示例：

final變量：用于創建常量，在定義時必須初始化，減少錯誤和提高易讀性：

final double PI = 3.14159;

final方法：確保方法的一致性和安全性，避免被子類篡改：

public final void display() {
    System.out.println("This is a final method.");
}

final類：類被聲明為 final，意味著這個類不能被繼承。這確保了類的實現不能被其他類修改或擴展。

public final class Constants {
    public static final String APP_NAME = "FinalDemoApp";
}

finally

finally 是 Java 中的一個關鍵字，主要用于異常處理結構中。它通常與 try 和 catch 塊聯用，是異常處理機制中一個非常重要的部分。finally 的執行是幾乎保證的，無論是否發生異常，即便在 try 塊中有 return、break 或者 continue 語句，finally 塊仍然會執行。但有極少數情況下可能不會執行，例如：

• 如果在 try 或 catch 塊中調用了 System.exit() 方法，程序會退出，finally 塊不會執行。
• 如果 JVM 出現了故障，比如操作系統層面的崩潰，這些都是程序無法控制的情況。

使用場景

在實際處理異常時，finally 塊用于保證一些重要的清理操作，例如關閉資源，釋放鎖等，通常用于處理以下 3種場景：

(1) 資源管理

在編程實踐中，資源（如文件、數據庫連接、網絡連接等）的管理非常重要。finally 塊可以用來確保這些資源在使用后被正確關閉、釋放，避免資源泄漏。如下示例代碼：

FileInputStream fileInput = null;
try {
    fileInput = new FileInputStream("example.txt");
    // 處理文件
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (fileInput != null) {
        try {
            fileInput.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

(2) 恢復狀態

在異常處理過程中，系統可能會因為異常而處于一種不一致的狀態。finally 塊可以用來清理或者恢復這種狀態，例如重置修改過的變量。如下示例代碼：

Lock lock = new ReentrantLock();
try {
    lock.lock();
    // 執行一些可能拋出異常的操作
} finally {
    lock.unlock(); // 確保鎖總是會被釋放
}

(3) 清除事務

在事務處理中，無論事務是否成功，finally 塊可以用來保證事務的閉合或清理等后續操作。例如在數據庫事務中，確保連接關閉。如下示例代碼：

Connection conn = null;
try {
    conn = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASS);
    conn.setAutoCommit(false);
    // 執行多步數據庫操作，可能拋出異常
    conn.commit(); // 提交事務
} catch (SQLException e) {
    if (conn != null) {
        try {
            conn.rollback(); // 回滾事務
        } catch (SQLException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
    e.printStackTrace();
} finally {
    try {
        if (conn != null) conn.close();
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

finalize

finalize() 是 JavaObject 類的一個方法，它允許對象在被垃圾收集器回收之前執行清理操作。盡管在早期的 Java 版本中，finalize() 方法被設計用于釋放對象所持有的非 Java 語言的資源，例如關閉文件或網絡連接，但是在現代 Java 開發中，finalize() 已不再被推薦使用，其原因主要在于它的許多不確定性和低效性。Oracle 已建議開發者使用其他方式進行資源管理，尤其是在 Java 9 及以后版本中，finalize() 已被標記為過時（deprecated）。

1.finalize() 的基本原理

(1) 垃圾回收機制：

• 在 Java 中，垃圾回收器（Garbage Collector, GC）負責自動回收不再被引用的對象以釋放內存。
• 當垃圾回收器確定一個對象不再被引用時，它會在該對象上調用 finalize() 方法，前提是該對象未被標記為不可及狀態。

(2) 生命周期：

• 該方法可以被重寫用于執行特定的清理任務，比如釋放非托管資源。
• finalize() 方法只會被調用一次，即便對象在 finalize() 方法中重新被引用，這個方法也不會被再次調用。

2.使用 finalize() 的問題

不確定性：Java 的垃圾回收器無法保證 finalize() 方法會在對象死亡后立即執行。執行時間實際上是由 JVM 的垃圾收集來決定，這可能導致延遲清理和資源延遲釋放。

• 性能問題: 使用 finalize() 會增加 GC 的負擔，因為對象需要被多次標記和遍歷，導致一定的性能開銷。
• 錯誤處理: 如果 finalize() 方法拋出異常，GC 只會忽略，異常不會傳播，這會導致難以調試的問題。
• 無法保證調用: 在程序正常終止之前，不一定會觸發 GC，因此無法保護重要資源的釋放。

使用示例：

public class MyClass {
  @Override
  protected void finalize() throws Throwable {
    // 執行一些清理操作
  }
}

三者對比

控制級別：

• final是編譯時屬性，用于類設計和限制，避免繼承和重寫。
• finally是運行時捕獲異常處理后的保障機制，用于資源管理。
• finalize是執行時的垃圾回收機制的一部分，但不再建議使用。

用途：

• final用于提供不可變性、繼承控制、重寫控制。
• finally用于異常處理中的資源清理。
• finalize過時的資源清理方法，替代為try-with-resources，try-with-resources極大提升了代碼的可讀性和可靠性。

總結

本文我們詳細地分析了final、finally和finalize以及它們之間的對比，實際上它們之間沒有什么直接關聯，只是單詞的前 5個字符相同，所以在很多面試題中，經常把它們放在一起進行對比。對于這 3個關鍵字或者方法的建議是：

• 重點理解final關鍵字的使用
• 重點掌握finally在異常處理中的使用
• finalize方法已經不再推薦，只需要了解