الكلمة المفتاحية final

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Java على Coddy — الدرس 13 من 87.

تمنع الكلمة المفتاحية final في Java التعديل. يمكن تطبيقها على المتغيرات، والأساليب، والفئات، ولكل منها تأثير مختلف.

عند تطبيقها على متغير، تجعل final منه ثابتاً - فبمجرد تعيين قيمته، لا يمكن تغييرها:

public class Circle {
    private final double PI = 3.14159;
    private final double radius;
    
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;  // يمكن التعيين مرة واحدة في المنشئ (constructor)
    }
    
    public void setRadius(double r) {
        // this.radius = r;  // خطأ! لا يمكن إعادة تعيين متغير نهائي (final)
    }
}

يجب تهيئة متغير final إما عند التصريح عنه أو في المنشئ (constructor). بعد ذلك، أي محاولة لإعادة تعيينه ستؤدي إلى خطأ في التجميع (compilation error).

بالنسبة لـ أنواع المراجع، تعني final أن المرجع لا يمكنه الإشارة إلى كائن مختلف، ولكن لا يزال بإمكان محتويات الكائن أن تتغير:

private final StringBuilder name = new StringBuilder("John");

// name = new StringBuilder("Jane");  // خطأ! لا يمكن إعادة التعيين
name.append(" Doe");  // موافق! محتويات الكائن يمكن أن تتغير

استخدام final مع الحقول يوضح القصد بوضوح - فهو يخبر المطورين الآخرين أن هذه القيمة يجب ألا تتغير أبداً بعد التهيئة. وهذا مفيد بشكل خاص لقيم التكوين، أو المعرفات، أو أي بيانات يجب أن تظل ثابتة طوال عمر الكائن.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام تسجيل Student يستخدم الكلمة المفتاحية final لحماية البيانات التي لا يجب أن تتغير أبداً بعد تسجيل الطالب.

ستقوم بإنشاء ملفين لتنظيم الكود الخاص بك:

Student.java: أنشئ فئة Student حيث يتم قفل معلومات معينة بشكل دائم بمجرد تعيينها:
- حقل final باسم studentId (String) - يتم تعيينه عند الإنشاء ولا يمكن تغييره أبداً
- حقل final باسم enrollmentYear (int) - السنة التي التحق فيها الطالب، وهي أيضاً دائمة
- حقل خاص (private) عادي باسم name (String) - يمكن تحديثه إذا قام الطالب بتغيير اسمه
- منشئ (constructor) يأخذ القيم الثلاث جميعها ويقوم بتهيئة الحقول
- دالة جلب getStudentId() لمعرف الطالب
- دالة جلب getEnrollmentYear() لسنة الالتحاق
- دالة جلب getName() ودالة تعيين setName() للاسم
- دالة getInfo() تعيد: "ID: [studentId] | Name: [name] | Enrolled: [enrollmentYear]"
Main.java: أنشئ كائن Student، ثم قم بتحديث اسمه واعرض معلوماته. ستتلقى أربعة مدخلات: معرف الطالب، الاسم الأولي، سنة الالتحاق، واسم جديد للتحديث إليه. اطبع سطرين:
- معلومات الطالب قبل تغيير الاسم
- معلومات الطالب بعد تغيير الاسم

ستتلقى أربعة مدخلات بالترتيب: studentId (String)، و name (String)، و enrollmentYear (int)، و newName (String).

لاحظ كيف تحمي حقول final معرف الطالب وسنة التحاقه - فهذه سجلات دائمة لا ينبغي أن تتغير، بينما يمكن تحديث الاسم من خلال دالة التعيين الخاصة به.

ورقة مرجعية

الكلمة المفتاحية final تمنع التعديل في Java. يمكن تطبيقها على المتغيرات، والأساليب (methods)، والفئات (classes).

عند تطبيقها على متغير، تجعل final منه ثابتاً - بمجرد تعيينه، لا يمكن تغيير قيمته:

public class Circle {
    private final double PI = 3.14159;
    private final double radius;
    
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;  // يمكن التعيين مرة واحدة في المنشئ (constructor)
    }
    
    public void setRadius(double r) {
        // this.radius = r;  // خطأ! لا يمكن إعادة تعيين متغير final
    }
}

يجب تهيئة متغير final إما عند التصريح عنه أو في المنشئ (constructor). بعد ذلك، أي محاولة لإعادة تعيينه تتسبب في خطأ أثناء التجميع (compilation error).

بالنسبة لـ أنواع المراجع (reference types)، تعني final أن المرجع لا يمكنه الإشارة إلى كائن مختلف، ولكن لا يزال بإمكان محتويات الكائن التغيير:

private final StringBuilder name = new StringBuilder("John");

// name = new StringBuilder("Jane");  // خطأ! لا يمكن إعادة التعيين
name.append(" Doe");  // مقبول! يمكن تغيير محتويات الكائن

استخدام final مع الحقول (fields) يوضح الغرض - فهو يشير إلى أن القيمة يجب ألا تتغير أبداً بعد التهيئة، وهو أمر مفيد لقيم التكوين (configuration values)، أو المعرفات (IDs)، أو البيانات الثابتة.

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // قراءة المدخلات
        String studentId = scanner.nextLine();
        String name = scanner.nextLine();
        int enrollmentYear = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // استهلاك السطر الجديد
        String newName = scanner.nextLine();
        
        // TODO: إنشاء كائن Student بالقيم الأولية
        
        // TODO: طباعة معلومات الطالب قبل تغيير الاسم
        
        // TODO: تحديث اسم الطالب باستخدام الـ setter
        
        // TODO: طباعة معلومات الطالب بعد تغيير الاسم
    }
}