在Java中final类的典型应用有哪些

final类不能被继承，用于保障安全性、不可变性及性能优化。如String类防止篡改，不可变类确保状态固定，JVM可对final类方法内联优化，工具类通过final明确禁止扩展意图。

在Java中，final类是指不能被继承的类。一旦一个类被声明为final，其他类就不能 extends 它。这种设计主要用于限制类的扩展，确保类的行为不会被修改。以下是final类的几个典型应用场景：

1. 保证安全性：防止敏感类被篡改

某些类涉及系统安全或核心逻辑，不希望被继承后重写方法导致行为改变。

• java.lang.String 是最典型的例子。字符串在Java中是不可变的，如果允许继承String类，就可能通过子类破坏其不可变性，从而引发安全漏洞（例如在类加载、权限校验中使用字符串时）。
• 其他基本类型包装类如 Integer、Double 等也被声明为final，防止被恶意继承和篡改行为。

2. 维护不可变性（Immutability）

不可变类通常设计为final，以确保其状态一旦创建就不能被修改，也不会被子类破坏。

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• 自定义不可变类时，将类声明为final可以防止子类添加可变字段或重写方法来改变状态。
• 例如，你设计一个表示“日期区间”的类，要求一旦创建就不能更改起止时间，将其设为final能更好地保障这一特性。

3. 提高性能：便于JVM优化

final类的方法默认也是final的（不能被重写），这使得JVM在运行时可以直接内联方法调用，减少动态分派的开销。

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• JVM知道final类的方法不会被覆盖，因此可以更激进地进行编译优化。
• 在高频调用的工具类或核心类中使用final，有助于提升程序执行效率。

4. 工具类和常量类的设计

一些只包含静态方法和常量的类，不需要也不应该被实例化或继承。

• 虽然这类类通常通过私有构造函数防止实例化，但加上final关键字可进一步明确“不可扩展”的意图。
• 例如，自定义的 MathUtils 或 ConfigConstants 类，声明为final可以防止误继承。

基本上就这些。final类的核心价值在于控制继承、保障安全、维护设计契约。在设计API或核心模块时，如果某个类不应该被扩展，就应果断使用final修饰。这样做不仅提升了代码的健壮性，也向其他开发者清晰传达了设计意图。

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