V jakých případech lze použít modifikátor final v Java?

Modifikátor final v jazyce Java lze použít na:

1. Proměnné:

   • Lokální proměnné: Jejich hodnota je přiřazena jednou a po inicializaci již nemůže být změněna.
   • Políčka třídy: Hodnota pole je přiřazena při deklaraci nebo v konstruktoru a poté již nemůže být změněna.
   • Parametry metody: Parametr uvnitř metody se stává konstantou; nelze jej znovu přiřadit uvnitř těla metody.

   Použití final u proměnných zajišťuje:

   • Neměnnost: Záruka, že hodnota se nezmění.
   • Bezpečnost vláken: final pole třídy jsou automaticky viditelná všem vláknům po dokončení konstruktoru bez dodatečné synchronizace.
   • Optimalizace překladače: Překladač může provádět určité optimalizace s vědomím, že hodnota se nezmění.

2. Metody:

   • Metoda deklarovaná jako final nemůže být přepsána v podtřídách.
   • To je užitečné pro:
     • Zabránění nechtěným změnám chování: Zajišťuje, že logika metody zůstane neměnná.
     • Podpora kompozice: Podporuje použití kompozice místo dědičnosti.
     • Možné optimalizace překladače: Překladač může provádět inline rozbalení volání final metod.

3. Třídy:

   • Třída deklarovaná jako final nemůže mít podtřídy.
   • Použití final u třídy je určeno k:
     • Vytváření neměnných (immutable) tříd: Například třídy obalů pro primitivní typy (Integer, String).
     • Ochrana návrhu: Zabraňuje rozšíření, které by mohlo narušit invarianty třídy.
     • Zvýšení bezpečnosti: Zajišťuje, že chování třídy nelze změnit vytvářením podtříd.

Použití	Popis	Výhody
final pole	Hodnota je přiřazena jednou (při deklaraci nebo v konstruktoru).	Neměnnost, bezpečnost vláken, optimalizace.
final parametr	Hodnota nemůže být změněna uvnitř metody.	Jasná signatura, záruka neměnnosti hodnoty parametru.
final metoda	Nemůže být přepsána v podtřídách.	Zabránění změn chování, podpora kompozice, optimalizace.
final třída	Nemůže mít podtřídy (nelze dědit).	Neměnná třída, ochrana návrhu, zvýšení bezpečnosti.

Příklady:

public class Example {
    // final pole
    private final String name;

    // final primitivní pole
    private final int id;

    // final, ale může odkazovat na různé objekty typu List
    private final List<String> items;

    // Konstantní hodnota při kompilaci
    public static final double PI = 3.14159;

    public Example(String name, int id) {
        this.name = name; // přiřazení do final pole
        this.id = id; // přiřazení do final pole
        this.items = new ArrayList<>(); // inicializace final pole seznamu
    }

    // final metoda
    public final void printDetails() {
        System.out.println("Name: " + name + ", ID: " + id);
    }

    // metoda s final parametrem
    public void addItem(final String item) {
        // item = "nový prvek"; // chyba při kompilaci: Cannot assign a value to final variable 'item'
        items.add(item);
    }
}

// final třída
// public final class ImmutableClass {
//     private final int value;
//
//     public ImmutableClass(int value) {
//         this.value = value;
//     }
//
//     public int getValue() {
//         return value;
//     }
// }

// public class SubclassOfImmutable extends ImmutableClass { // Chyba při kompilaci: Cannot inherit from final class
// }