Java 范围内的异步 lambdas 如何到局部变量

Question

我有一个方法（可以由不同的线程同时调用）创建一个异步任务并返回一个CompletableFuture. 我想通过将任务与 whenComplete(...) 链接来测量运行任务所需的时间，如下所示：

public CompletableFuture<Result> createTask(...) {
    CompletableFuture<Result> result = ...;
    final long startTime = System.currentTimeMillis();
    result.whenComplete((res, err) -> {
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);
    }
}

我传入的 lambda 将异步执行，我编写的方法也将是多线程的。这个 lambda 能够打印出准确的时间吗？当 lambda 被不同的线程异步执行时，Java 如何处理变量范围？

Answer 1

当 lambda 捕获一个变量时，您可以将其视为 lambda 获取该变量值的副本。因为只能捕获 final 或有效的 final 变量，所以 lambda 复制它们是安全的。它们的值不会改变，因此不会有副本与原始变量不同步的危险。

Lambda 不需要用匿名类来实现，但您可以在概念上将它们视为匿名类的语法糖。你的whenComplete电话相当于：

long startTime = System.currentTimeMillis();

result.whenComplete(new BiConsumer<T, U>() {
    @Override public void accept(T res, U err) {
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);
    }
});

问题是，变量捕获对于 lambda 并不新鲜。匿名类也捕获变量，它们在 lambda 出现之前就已经做到了。发生的事情是，他们秘密地隐藏了捕获变量的副本。他们获得合成私有字段来存储这些隐藏的值。上面的代码实际上更像这样，如果我们使合成字段显式：

long startTime = System.currentTimeMillis();

result.whenComplete(new BiConsumer<T, U>() {
    private final long _startTime = startTime;

    @Override public void accept(T res, U err) {
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - _startTime);
    }
});

请注意，一旦这个匿名BiConsumer被实例化，它就站在自己的两只脚上。accept()now的主体指的是一个实例变量，而不是捕获的变量。匿名对象不绑定到外部函数，也不绑定到创建它的线程。accept()可以在任何时间从任何线程调用，并且会像人们预期的那样运行，即使原始startTime变量早已死亡并被掩埋。