Почему определение класса как final улучшает производительность JVM?

Виртуальные (переопределенные) методы обычно реализуются через какую-то таблицу (vtable), которая в конечном итоге является указателем на функцию. У каждого вызова метода есть накладные расходы, связанные с прохождением этого указателя. Когда классы помечены как окончательные, все методы не могут быть переопределены, и использование таблицы больше не требуется - это быстрее.

Некоторые виртуальные машины (например, HotSpot) могут действовать более разумно и знать, когда методы переопределяются / не отменяются, и при необходимости генерировать более быстрый код.

Вот более конкретная информация о HotSpot. И немного общей информации.

Старая, по-видимому, уже не , но все еще актуальная статья об этом от IBM developerWorks, в котором говорится:

Распространено мнение, что объявление классов или методов final упрощает компилятору встроенные вызовы методов, но это восприятие неверно (или, по крайней мере, сильно преувеличено).

final классы и методы могут быть значительным неудобством при программировании - они ограничивают ваши возможности для повторного использования существующего кода и расширения функциональности существующих классов. Хотя иногда класс становится final по уважительной причине, например, для обеспечения неизменности, преимущества использования final должны перевешивать неудобства. Повышение производительности почти всегда является плохой причиной для компромисса с хорошими принципами объектно-ориентированного проектирования, а когда повышение производительности небольшое или отсутствует, это действительно плохой компромисс.

Также см. Этот ответ на другой вопрос. Также есть эквивалентный вопрос для .Net, обсуждаемый здесь. Обсуждение SO, Встроены ли окончательные методы? На вопрос под названием Какие оптимизации будут бесполезны завтра, этот появится в списке.

Также обратите внимание на то, что существует переплетение эффектов final классов и final методов. Вы можете получить некоторый выигрыш в производительности (опять же, у меня нет хорошей ссылки) для final методов наверняка, так как это может дать команду JIT выполнить встраивание его не может ' В противном случае сделать (или не так просто). Вы получаете тот же эффект, когда вы отмечаете класс final, что означает, что все методы также внезапно становятся окончательными. Обратите внимание, что специалисты Sun / Oracle утверждают, что HotSpot обычно может делать это с ключевым словом final или без него. Есть ли какие-либо дополнительные эффекты от самого класса final?

Для справки, ссылки на JLS для методов final и final классы.

Не зная реализации каждой конкретной JVM, я бы теоретически сказал, что если JVM знает, что указатель на объект является указателем на тип, который является окончательным, она может выполнять невиртуальные вызовы функций (т. Е. Прямые или косвенные) к функциям-членам (т. е. отсутствие косвенного обращения через указатель функции), что может привести к более быстрому выполнению. Это также может, в свою очередь, привести к возможностям встраивания.

Пометка классов как final позволяет применять дальнейшую оптимизацию на этапе JIT.

Если вы вызываете виртуальный метод неоконечного класса, вы не знаете, является ли правильная реализация той, которая определена в этом классе, или каким-то подклассом, о котором вы не знаете.

Однако, если у вас есть ссылка на последний класс, вы знаете, какая конкретная реализация требуется.

Учитывать:

A extends B
B extends C

B myInstance = null;
if(someCondition)
   myInstance = new B();
else
   myInstance = new C();
myInstance.toString();

В этом случае JIT не может знать, будет ли вызвана реализация toString () в C или реализация toString () B. Однако, если B помечено как окончательное, никакая реализация, кроме B, не может быть правильной реализацией.

Без разницы, это просто домыслы. Единственная ситуация, в которой это имеет смысл, - это такие классы, как String и т. Д., Где jvm обрабатывает их по-разному.