요약

볼펜으로 한 번 적으면 못 고치는 칸이라고 생각하면 된다. 학번처럼 처음 한 번만 정하고 끝까지 그대로여야 하는 값을 이런 칸에 둔다. 실수로 다른 값을 넣으려 하면 프로그램을 번역할 때 걸러진다. 다만 막는 것은 “그 칸에 다른 것을 적기”뿐이다. 칸에 적힌 것이 어떤 물건이 있는 곳이라면, 그 물건의 속을 바꾸는 것까지는 막지 못한다.

예시로 보기

학생의 이름은 바뀔 수 있지만 학번은 입학 때 정해지면 그대로다. 학번을 보통 필드로 두면 어느 코드나 s.id = "0";이라고 쓸 수 있고, 그런 실수는 실행해서 결과가 이상해질 때까지 드러나지 않는다. 필드 앞에 final을 붙이면 번역기가 막아 준다.

class Student {
    final String school = "CAU";   // 선언할 때 값을 준다
    final String id;               // 생성자에서 값을 준다
    String name;

    Student(String id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

Student a = new Student("2024001", "Alice");
Student b = new Student("2024002", "Bob");
a.name = "Alicia";
System.out.println(a.school + " " + a.id + " " + a.name);   // CAU 2024001 Alicia
System.out.println(b.school + " " + b.id + " " + b.name);   // CAU 2024002 Bob

name은 바꿀 수 있다. id는 학생마다 다른 값을 가지되, 한 번 들어가면 못 바꾼다. a.id = "0";이나 a.school = "SNU";를 쓰면 이런 오류가 난다1.

error: cannot assign a value to final variable id
검증: 위 출력, 상수 예(45, 314.159), final 배열의 칸 바꾸기([100, 45, 45])를 JDK 21에서 실행해 비교. 오류 문구 넷은 따로 컴파일해 확인 — 17_java-final_impl.java

정의

final 필드는 값을 한 번 넣으면 프로그램이 도는 동안 바꿀 수 없는 필드다.

final 타입 필드 [= 초기값];

처음 값을 주는 방법은 둘 중 하나다.

  1. 필드를 선언하면서 준다(school). 모든 객체가 같은 값을 가진다.
  2. 생성자에서 준다(id). 객체마다 다른 값을 가질 수 있다.

둘 다 하지 않으면 번역되지 않는다. final String id;만 두고 생성자에서 넣지 않으면 variable id might not have been initialized 오류가 난다. 값을 줄 기회가 다시는 없기 때문이다1.

상수는 바뀌지 않는 값을 담는 필드다. 상수는 객체마다 따로 둘 까닭이 없고(static), 값이 여럿이어서도 안 되므로(final), static과 final을 함께 붙인다.

static final 타입 상수 [= 초기값];

class Game {
    static final int MAX_HEALTH = 45;
    static final double PI = 3.14159;
}

Game.MAX_HEALTH는 45, 10 * 10 * Game.PI는 314.159다. 객체 없이 클래스 이름으로 쓴다(static 멤버). Game.MAX_HEALTH = 999;는 cannot assign a value to static final variable MAX_HEALTH 오류다. 상수 이름은 MAX_HEALTH처럼 모두 대문자로 쓰고 낱말 사이를 밑줄로 잇는 것이 자바의 관례다1.

  final 필드 상수(static final)
있는 곳 객체마다 하나 클래스에 하나
값을 주는 곳 선언할 때 또는 생성자 선언할 때(또는 정적 블록)
객체마다 값이 다를 수 있다(학번) 모두 같다(최대 체력)

final은 칸을 잠그지, 물건을 잠그지 않는다

배열이나 객체를 가리키는 필드에 final을 붙이면, 못 바꾸는 것은 “무엇을 가리키는가”다. 가리키는 대상의 속은 그대로 바꿀 수 있다1.

class Squad {
    final int[] healths = {45, 45, 45};
}

Squad s = new Squad();
s.healths[0] = 100;                              // 된다
System.out.println(Arrays.toString(s.healths));  // [100, 45, 45]
s.healths = new int[3];                          // error: cannot assign a value to final variable healths

s.healths ──(final: 이 화살표를 못 바꾼다)──▶ [ 100 | 45 | 45 ]  ← 칸의 값은 바꿀 수 있다

변수에 들어 있는 것이 배열 자체가 아니라 배열이 있는 곳의 주소이기 때문이다(참조 타입과 메모리 영역).

활용

  • 한 번 정하면 그대로여야 하는 값(학번, 만든 날짜)은 final 필드로, 프로그램 전체에서 같은 값(원주율, 최대 체력)은 상수로 둔다.
  • 코드 곳곳에 45를 직접 쓰는 대신 Game.MAX_HEALTH를 쓰면, 값을 바꿀 때 한 곳만 고치면 되고 숫자가 무슨 뜻인지도 이름에 남는다1.
  • 흔한 실수: static final로 배열을 만들어 놓고 내용도 못 바꾼다고 믿는 것. 칸의 값은 바뀐다.
  • final은 필드 말고 메서드와 클래스에도 붙는다. 메서드에 붙이면 자식이 다시 쓸 수 없다(메서드 오버라이딩)1.

연결

확인 문제

C1 final 필드에 처음 값을 주는 두 가지 방법과, 상수를 선언하는 방법을 쓰라.

답: 필드를 선언하면서 주거나, 생성자에서 준다. 상수는 static final 타입 이름 = 값;으로 선언한다.
이유: “아무 메서드에서나 한 번은 줄 수 있다”가 흔한 오답이다. 생성자가 끝날 때까지 값이 들어가 있어야 한다.

C2 상수에 final만 붙이지 않고 static도 함께 붙이는 이유는?

답: final만 붙이면 바뀌지는 않지만 객체마다 한 칸씩 생긴다. 상수는 모든 객체에서 같은 값이라 객체마다 둘 까닭이 없다. static을 붙여 클래스에 하나만 두고, final로 그 하나가 바뀌지 않게 한다.

C3 class Squad { final int[] healths = {45, 45, 45}; static final int MAX = 45; }와 Squad s = new Squad();가 있다. 번역 단계에서 오류가 나는 줄을 모두 고르라. (가) s.healths[0] = 100; (나) s.healths = new int[3]; (다) Squad.MAX = 50; (라) int x = Squad.MAX + 1;

답: (나)와 (다).
이유: (나)는 final 변수가 가리키는 대상을 바꾸려 해서, (다)는 상수에 값을 다시 넣으려 해서 막힌다. (가)는 가리키는 배열은 그대로 두고 칸의 값만 바꾸므로 된다. (가)를 오류로 고르는 것이 가장 흔한 오답이다1.

  1. 모두 JDK 21에서 직접 실행·컴파일해 확인했다. 상수 이름 관례는 Oracle의 Java Code Conventions 9절에 있다. ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5 ↩6 ↩7