Java 笔记之匿名内部类和 final

JI,XIAOYONG原创...大约 3 分钟

为什么`匿名内部类`使用`局部引用`要用`final`？

先说结论：

由于 JAVA 匿名内部类的实现并不是真正的闭包，而是在生成内部类的时候将局部变量的引用拷贝了一份到内部类中。如果不将这个外部类设置为final的话，外部类或者内部类修改这个局部变量后，另外一处使用的仍然是修改前的值，这样就会产生问题，而如果将其修改为final则保证了局部变量与内部类使用的值是一致的。

JDK1.8 后局部变量不要求用`final`了？

不对，仍然是要求final的。

只不过编译器判断该局部变量不会再被修改时（effectively final 事实上的final），可以省略。

Any local variable, formal parameter, or exception parameter used but not declared in an inner class must either be declared final or be effectively final (§4.12.4), or a compile-time error occurs where the use is attempted.
Any local variable used but not declared in an inner class must be definitely assigned (§16 (Definite Assignment)) before the body of the inner class, or a compile-time error occurs.
https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se13/html/jls-8.html#jls-8.1.3

为什么外部类的全局变量不需要`final`？

因为全局变量是通过传入内部类的**外部类引用this$0**来引用的 (而非直接复制全局变量的值)，这样内部类和外部类持有的是同一个全部变量，自然不会存在两处更新不同步的问题。

源码解析

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        OutClass outClass = new OutClass();
        outClass.outMethod();
    }
}

// 外部类
class OutClass {

    //全局变量
    public AnObj anObj = new AnObj(5);

    public void outMethod() {
        //局部变量
        final AnObj anObj1 = new AnObj(6);

        //匿名内部类
        Inner o = new Inner() {
            public void doSth() {
                //内部类访问外部类的全部变量和局部变量
                int value = anObj1.getI() + anObj.getI();
                System.out.println("inner:" + value);
            }
        };

        o.doSth();
    }
}

//下面这两个类无需关注
interface Inner {
    public void doSth();
}

class AnObj {

    private int i;

    public AnObj(int i) {
        this.i = i;
    }

    public int getI() {
        return i;
    }
}

编译后如下：

//OutClass.class
class OutClass {
    public AnObj anObj = new AnObj(5);

    OutClass() {
    }

    public void outMethod() {
        //可以看到，在编译之后，将外部类的引用和局部变量作为内部类的参数传入到内部类中
        new 1(this, new AnObj(6)).doSth();
    }
}

再看看内部类OutClass$1

//OutClass$1.class
class OutClass$1 implements Inner {
    final /* synthetic */ OutClass this$0;//这个是外部类的引用
    final /* synthetic */ AnObj val$anObj1;//这个引用指向局部变量引用指向的内存空间

    OutClass$1(OutClass this$0, AnObj anObj) {
        this.this$0 = this$0;
        this.val$anObj1 = anObj;
    }

    public void doSth() {
        //在这里可以看出，内部类通过局部变量的备份引用访问的 this.val$anObj1.getI()，
        //所以如果内部类所处的方法，修改了这个局部变量（假设将这个引用指向了另外一个 AnObj 对象），
        //但这里的 this.val$anObj1 指向的仍然是旧的 AnObj 对象，从而出现了对“同一个局部变量”在内部类和内部类外部分别有不同值的问题，所以需要 final 来限制对局部变量的更改
        System.out.println("inner:" + (this.val$anObj1.getI() +
                                       this.this$0.anObj.getI()));
        //但是再看外部类的全局变量，在内部类中仍然是通过外部类的引用 this.this$0来引用 anObj 的，所以无论何时，内部类中的外部类全局变量都是最新的，所做的更改也会实时更新到外部类中，所以不需要 final
    }
}