Lambda 中的变量捕获

Question

我想不通为什么在 lambda 表达式中捕获的变量是最终的或有效的最终变量。我看了这个问题，真的没有得到答案。

这个变量捕获是什么？

当我为我的问题搜索解决方案时，我读到这些变量是最终的，因为并发问题。但是对于这种情况，我们为什么不能用reentrant lock对象锁定 lambda 中的任务代码。

public class Lambda {

  private int instance=0;

  public void m(int i,String s,Integer integer,Employee employee) {

    ActionListener actionListener = (event) -> {
      System.out.println(i);
      System.out.println(s);
      System.out.println(integer);
      System.out.println(employee.getI());
      this.instance++;
      employee.setI(4);
      integer++;//error
      s="fghj";//error
      i++;//error
    };
  }

}

在这个特定的代码中，我想知道为什么最后三个语句给出错误的原因，以及为什么我们要变异，Employee因为它是一个局部变量。（Employee 只是一个带有 getter 和 setter 的类int i。）

我也想知道为什么我们也可以变异this.instance。

我感谢对我上面提到的所有事实的完整详细回答。

Answer 1

我读到这些变量是最终的，因为并发问题。

错误，这与并发无关，这完全是关于 lambdas（和匿名类）如何“捕获”变量值。

我想知道最后三个语句出错的原因

因为它们是捕获，所以它们必须是有效的。

您真的不需要知道为什么内部需要这样做，只需接受您需要遵守该规则的事实。

我想知道为什么我们可以变异 this.instance

因为代码不捕获 instance，它捕获 this，并且this是隐式最终的。

原因

lambda 主要是匿名类的语法糖。这不是真的，但为了这个解释的目的，这已经足够了，而且这个解释对于匿名类来说更容易理解。

首先了解一下，JVM中没有匿名类这种东西。实际上，也没有 lambda 表达式这样的东西，但那是另一回事了。

然而，由于 Java（语言）有匿名类，而 JVM 没有，编译器必须通过将匿名类转换为内部类来伪造它。（仅供参考：JVM 中也不存在内部类，因此编译器也必须伪造它。）

让我们通过例子来做到这一点。假设我们有这个代码：

// As anonymous class
int i = 0;
Runnable run = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(i);
    }
}

// As lambda expression:
int i = 0;
Runnable run = () -> System.out.println(i);

对于匿名类，编译器会生成这样的类：

final class Anon_1 implements Runnable {
    private final int i;
    Anon_1(int i) {
        this.i = i;
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(i);
    }
}

然后将代码编译为：

int i = 0;
Runnable run = new Anon_1(i);

这就是捕获的工作原理，通过复制“捕获”变量的值。

变量根本没有被捕获，而是值被捕获，因为 Java 在构造函数调用中是按值传递的。

现在你可以争辩说，没有理由i应该有效地最终。当然，局部变量i和字段i现在是分开的，但它们可以单独修改。

但这是有原因的，而且这是一个很好的理由。i已复制且独立的事实是完全隐藏的，并且是实现细节。程序员会经常忘记这一点，并认为它们是相同的，这将导致大量失败的代码，并且浪费了许多调试时间来提醒这一点。

为了代码清晰，必须as-if捕获了i局部变量，并且匿名类里面的和外面的一样，因为Java语言是这样定义的，即使JVM做不到那。ii

为了使它看起来像这样，局部变量必须是有效的最终变量，因此（在内部）变量根本没有被捕获这一事实对正在运行的代码没有影响。