为什么Java匿名内部类访问的外部局部变量或参数需要被final修饰

Posted 2020-09-23 March On

分析

1、内部类（不论是否是匿名内部类）可访问外部类的变量（包括外部类的类变量、实例变量、外部类方法的局部变量等）、方法：可修改变量值、调用方法等。内部类定义时的位置有两种：

在外部类的方法内：此时该内部类只能是匿名内部类（语法上不支持在方法内定义非匿名类）。此时内部类可访问上述所有变量。

不在外部类的方法内：此时该内部类可以是匿名内部类也可以不是匿名内部类。此时内部类无法访问外部类各方法的局部变量。

2、若在外部类的方法内定义类（只能是匿名内部类），则该内部类的实例的生命周期有可能超过局部变量的生命周期（此场景即所谓的闭包，在javascript等很多语言中都有）。典型的是回调函数的场景，示例：

private Animator createAnimatorView(final View view, final int position) {
    MyAnimator animator = new MyAnimator();
    animator.addListener(new AnimatorListener() {
        @Override
        public void onAnimationEnd(Animator arg0) {
            Log.d(TAG, "position=" + position); 
        }
    });
    return animator;
}//onAnimationEnd事件可能在createAnimatorView方法结束后很久才触发，触发时用到了方法中的局部变量position

方法执行完后局部变量销毁了，但内部类可能仍要访问该局部变量，这时就会出错，怎么办？

Java解决方法是将局部变量复制一份到内部类，这样方法执行完后匿名内部类里仍可使用该变量。但这种实现方式还需要确保在程序员看来他们是同一个，即值始终一样，怎么做到？

法1：同步。当匿名内部类内对复制值做修改时同步回局部变量、在方法内的修改局部变量时匿名内部类内的复制值也跟着改，这种实现上困难且麻烦。

法2：不用同步，直接将局部变量声明为final的以使其不可变。Java就是用此法。

结论

1、要求用final的场景：只有 被方法内的匿名内部类访问的方法内的局部变量（方法参数、方法内的变量）才需要加final。非匿名内部类、方法外的匿名内部类访问变量时没有该要求。

局部变量不一定须加final，只有 是局部变量、被匿名内部类访问到 的变量才必须加final

匿名内部类访问到的变量不一定须加final，只有访问的变量是局部变量才必须加final

2、要求用final的原因：匿名内部类在方法内时，匿名内部类对象生命周期可能超过方法内的局部变量的生命周期；为了延续生命周期Java复制了局部变量到匿名内部类，之后需要保证复制值与原始值始终一致；保证一致的方式是将局部变量声明为final使其不可变。

 

其他

Java 8开始，如果局部变量声明并初始化后没有被修改过，则此时该变量也会被当成是final的（称为effictively final），故此时也可被匿名内部类（或Lambda表达式）访问。

Informally, a local variable is effectively final if its initial value is never changed -- in other words, declaring it final would not cause a compilation failure. 

 示例：

//正确
Callable<String> helloCallable(String name) {
  String hello = "Hello";
  return () -> (hello + ", " + name);
}

//错误
int sum = 0;
list.forEach(e -> { sum += e.size(); }); // ERROR

 

 

 

 

 

 

以下为旧摘

=================

 

　　大部分时候，类被定义成一个独立的程序单元。在某些情况下，也会把一个类放在另一个类的内部定义，这个定义在其他类内部的类就被称为内部类，包含内部类的类也被称为外部类。

class Outer
{
    private int a;
    public class Inner
    {
        private int a;
        public void method(int a)
        {
            a++;    　　　　　//局部变量
            this.a++;    　　//Inner类成员变量
            Outer.this.a++; //Outer类成员变量
        }
    }
}        

　　一般做法是在Outer中写一个返回Inner类对象的方法

public Inner getInner()
{
    return new Inner();
}

　　在其他类中使用内部类：

Outer outer = new Outer();
Outer.Inner inner = outer.getInner();
//或者Outer.Inner inner = outer.new Inner();

　　static内部类的使用：

Outer.Inner inner = new Outer.Inner();

　　匿名内部类不能访问外部类方法中的局部变量（包括方法参数、方法内的变量），除非变量被声明为final类型

　　1. 这里所说的“匿名内部类”主要是指在其外部类的成员方法内定义，同时完成实例化的类，若其访问该成员方法中的局部变量，局部变量必须要被final修饰。
　　2. 原因是编译程序实现上的困难：内部类对象的生命周期会超过局部变量的生命周期。局部变量的生命周期：当该方法被调用时，该方法中的局部变量在栈中被创建，当方法调用结束时，退栈，这些局部变量全部死亡。而内部类对象生命周期与其它类一样：自创建一个匿名内部类对象，系统为该对象分配内存，直到没有引用变量指向分配给该对象的内存，它才会死亡(被JVM垃圾回收)。所以完全可能出现的一种情况是：成员方法已调用结束，局部变量已死亡，但匿名内部类的对象仍然活着。
　　3. 如果匿名内部类的对象访问了同一个方法中的局部变量，就要求只要匿名内部类对象还活着，那么栈中的那些它要所访问的局部变量就不能“死亡”。
　　4. 解决方法：匿名内部类对象可以访问同一个方法中被定义为final类型的局部变量。定义为final后，编译程序的实现方法：对于匿名内部类对象要访问的所有final类型局部变量，都拷贝成为该对象中的一个数据成员。这样，即使栈中局部变量已死亡，但被定义为final类型的局部变量的值永远不变，因而匿名内部类对象在局部变量死亡后，照样可以访问final类型的局部变量，因为它自己拷贝了一份，且与原局部变量的值始终一致。

　　最后，Java 8更加智能：如果局部变量被方法内的匿名内部类访问，那么该局部变量相当于自动使用了final修饰。此外，Java 8的λ表达式也与此类似只能访问final外部变量但不要求用final修饰，不过，变量同样不能被重新赋值。

 

参考资料：

https://www.cnblogs.com/bootdo/p/10844032.html

http://www.cnblogs.com/eniac12/p/5240100.html

https://mp.weixin.qq.com/s/-2dGPhjbY7TKtR3Un31Kig（Java λ表达式）