자바(Java) final 키워드 개념 및 사용법

자바에서의 final 키워드는 Immutable/Read-only 속성을 선언하는 지시어이다.

final은 해당 entity가 오로지 한 번 할당될 수 있음을 의미이다.

즉 final 필드에 초기값을 저장하면 그 값이 최종값이 되어 수정이 불가능하다.

# final 제어자의 효과

* 클래스: 다른 클래스에서 상속을 하지 못 한다.

* 메소드: 상속 받은 클래스에서 오버라이딩 하지 못한다.

* 클래스 변수: 선언과 동시에 값을 지정하여야하며 이후 수정이 불가하다.

* 인스턴스 변수: 선언과 동시에 초기화하거나 생성자 내에서 값을 지정할 수 있다. 

                      이후에는 수정이 불가하다.

* 지역 변수: 선언과 동시에 초기화하거나 그 이후에 값을 지정할 수 있다. 이후에는 수정이 불가하다.

1. 클래스의 final 멤버 변수

1.1 선언과 함께 정의한 경우

상수이다. 주로 변수명은 모두 대문자로 구성되어야 한다. 아래와 같이 다시 값을 대입하려고 하면 컴파일 에러가 발생한다.

public class Solution {
	final int LIMIT = 10;
	void foo(){
		LIMIT = 11; //Error: cannot assign a value to final variable LIMIT
	}
}

1.2 선언만 하고 정의하지 않은 경우

반드시 constructor내에서 값이 초기화 되어야 한다.

public class Solution {
    final int limit;
    public Solution(final int limit) {
        this.limit = limit;	//OK
    }
    ...
}

constructor외의 메소드에서 값을 초기화하는 것은 안된다.

public class Solution {
    final int limit;
    public Solution(final int limit) {
		setLimit(limit);
    }
    public void setLimit(final int limit) {
        this.limit = limit; //Error: cannot assign a value to final variable LIMIT
    }
    ...
}

2. static final 변수

2.1 선언과 함께 정의한 경우

상수이다. 주로 변수명은 모두 대문자로 구성되어야 한다.

public class Solution {
    final static int LIMIT = 10;

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Solution.LIMIT);
    }
}

아래와 같이 다시 값을 대입하려고 하면 컴파일 에러가 발생한다.

public class Solution {
    final static int LIMIT = 10;

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Solution.LIMIT);
        Solution.LIMIT = 11; //Error: cannot assign a value to final variable LIMIT
    }
}

2.2 선언만하고 정의하지 않은 경우

반드시 static block에서 초기화 되어야 햔다.

public class Solution {
    final static int LIMIT;
    
    static {
    	LIMIT = 10;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Solution.LIMIT);
    }
}

3. 메소드의 final 파라미터

const와 같은 의미이다. 값을 대입할 수 없다.

public class Solution {
    void tryToChagne(final int count, int length) {
        count = 10;	//Error: cannot assign a value to final variable count
        length = 10; //OK
    }
}

4. final Collection 변수

Collection instance를 다시 정의 할 수는 없다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        final List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list = new LinkedList<>(); //Error: cannot assign a value to final variable list
    }
}

하지만, 삽입이나 삭제는 가능하다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
         final List<Integer> list = new ArrayList<>();
         list.add(1);
         list.add(2);
         list.remove(0);
    }
}

5. final 메소드

5.1 일반

final 메소드는 오버라이드를 할 수 없다는 의미이다.

class Parent {
    final void thisIsFinal() {
    }
    void thisIsNotFinal() {
    }
}

public class Solution extends Parent {
    @Override
    void thisIsFinal() { //Error: thisIsFinal() in Solution cannot override thisIsFinal() in Parent
  overridden method is final
    }

    @Override
    void thisIsNotFinal() {	//OK    
    }
}

5.2 final constructor

constructor는 final일수 없다!!!

public class Solution {
    final public Solution() { //Error: modifier final not allowed here
    }
}

6. final 클래스

final class는 상속할 수 없다.

final class Parent {
}

public class Solution extends Parent { //Error: cannot inherit from final Parent
}

7. interface

7.1 final로 선언되지 않은 변수들

interface의 변수의 값을 바꾸려 하면 아래와 같이 final 변수를 바꾸려는 시도이기 때문에 안된다고 한다. 즉, interface의 멤버 변수들은 모두 final이다.

interface Solvable {
    int LIMIT = 10;
}

public class Solution implements Solvable {
    void tryToChange(){
        LIMIT = 1; //Error: cannot assign a value to final variable LIMIT
    }
}

7.2 final로 선언된 메소드 선언

interface의 메소드 선언은 final을 허용하지 않는다.

interface Solvable {
    public final void hey(); //Error: modifier final not allowed here
}

public class Solution implements Solvable {
    public void hey() {
    }
}

# 참고사이트

http://hochulshin.com/java-final-keyword/

https://djkeh.github.io/articles/Why-should-final-member-variables-be-conventionally-static-in-Java-kor/

https://library1008.tistory.com/1