编译器说 Lambda 表达式中的变量必须是 final 的,我偏不信

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偶尔,我们需要在 Lambda 表达式中修改变量的值,但如果直接尝试修改的话,编译器不会视而不见听而不闻,它会警告我们说:“variable used in lambda expression should be final or effectively final”。

这个问题发生的原因是因为 Java 规范中是这样规定的:

Any local variable, formal parameter, or exception parameter used but not declared in a lambda expression
must either be declared final or be effectively final (§4.12.4),
or a compile-time error occurs where the use is attempted.

大致的意思就是说,Lambda 表达式中要用到的,但又未在 Lambda 表达式中声明的变量,必须声明为 final 或者是 effectively final,否则就会出现编译错误。

关于 final 和 effectively final 的区别,可能有些小伙伴不太清楚,这里多说两句。

final int a;
a = 1;
// a = 2;
// 由于 a 是 final 的,所以不能被重新赋值

int b;
b = 1;
// b 此后再未更改
// b 就是 effectively final

int c;
c = 1;
// c 先被赋值为 1,随后又被重新赋值为 2
c = 2;
// c 就不是 effectively final

明白了 final 和 effectively final 的区别后,我们了解到,如果把 limit 定义为 final,那就无法在 Lambda 表达式中修改变量的值。那有什么好的解决办法呢?既能让编译器不发出警告,又能修改变量的值。

思前想后,试来试去,我终于找到了 3 个可行的解决方案:

1)把 limit 变量声明为 static。

2)把 limit 变量声明为 AtomicInteger。

3)使用数组。

下面我们来详细地一一介绍下。

01、把 limit 变量声明为 static

要想把 limit 变量声明为 static,就必须将 limit 变量放在 main() 方法外部,因为 main() 方法本身是 static 的。完整的代码示例如下所示。

public class ModifyVariable2StaticInsideLambda {
    static int limit = 10;
    public static void main(String[] args) {
        Runnable r = () -> {
            limit = 5;
            for (int i = 0; i < limit; i++) {
                System.out.println(i);
            }
        };
        new Thread(r).start();
    }
}

来看一下程序输出的结果:

0
1
2
3
4

OK,该方案是可行的。

02、把 limit 变量声明为 AtomicInteger

AtomicInteger 可以确保 int 值的修改是原子性的,可以使用 set() 方法设置一个新的 int 值,get() 方法获取当前的 int 值。

public class ModifyVariable2AtomicInsideLambda {
    public static void main(String[] args) {
        final AtomicInteger limit = new AtomicInteger(10);
        Runnable r = () -> {
            limit.set(5);
            for (int i = 0; i < limit.get(); i++) {
                System.out.println(i);
            }
        };
        new Thread(r).start();
    }
}

来看一下程序输出的结果:

0
1
2
3
4

OK,该方案也是可行的。

03、使用数组

使用数组的方式略带一些欺骗的性质,在声明数组的时候设置为 final,但更改 int 的值时却修改的是数组的一个元素。

public class ModifyVariable2ArrayInsideLambda {
    public static void main(String[] args) {
        final int [] limits = {10};
        Runnable r = () -> {
            limits[0] = 5;
            for (int i = 0; i < limits[0]; i++) {
                System.out.println(i);
            }
        };
        new Thread(r).start();
    }
}

来看一下程序输出的结果:

0
1
2
3
4

OK,该方案也是可行的。

04、鸣谢

好了,亲爱的读者朋友,以上就是本文的全部内容了,是不是感觉挺有意思的,编译器告诉我们要用 final 修饰 Lambda 表达式外的变量,但我们却找到了其他的解决方案,还一找就是 3 个,是不是感觉技能包又升级了,有没有?伸出小手给自己点个赞👍吧。

PS:本篇文章中的示例代码已经同步到码云,传送门~

本文章已经生成可运行项目
<think>首先,用户的问题是:“为什么lambda 表达式中使用的变量应为 final 或有效 final”。我需要用中文回答这个问题。 关键点: - 在Java中,lambda表达式使用的变量必须是final或effectively final。 - 原因是为了避免并发问题、确保数据一致性,并简化闭包的行为。 回答结构: 1. 解释什么是final或effectively final。 2. 明为什么lambda表达式需要这样。 - 避免并发问题:lambda可能在另一个线程执行,如果变量可变,会导致数据竞争。 - 简化内存管理:Java中,局部变量存储在栈上,而lambda可能在堆上;final变量确保值在捕获时被复制。 - 保持函数式编程原则:纯函数不应有副作用。 用中文回答: - 先定义:在Java中,lambda表达式只能访问final或effectively final变量。effectively final指的是变量在初始化后没有被修改。 - 原因:主要是为了线程安全和避免意外行为。因为lambda表达式可能被传递到不同的线程,如果变量可变,可能导致不可预测的结果。 回答后,必须提出3-5个相关问题。 - 第一行必须完整输出“§§相关问题§§”,禁止换行分散。 - 相关问题基于用户的问题和我的回答。 相关问题想法: 1. 什么是effectively final变量? 2. 如何修改lambda表达式中的变量? 3. 在Java中,匿名内部类是否也有类似要求? 4. 为什么lambda表达式需要捕获外部变量? 5. 其他语言如C++或Python如何处理lambda中的变量捕获? 确保3-5个问题。 完整回答格式: - 回答用户问题。 - 然后输出“§§相关问题§§”。 - 接着是1. 问题1 2. 问题2 3. 问题3(用数字列表)。 用中文提问相关问题。 最终回答: - 先回答:为什么lambda表达式中使用的变量应为final或有效final。 - 然后:§§相关问题§§ - 1. 什么是effectively final变量? - 2. 如何在lambda表达式中修改外部变量? - 3. Java中的匿名内部类是否也有类似的变量捕获规则? - 4. 为什么lambda表达式在并发编程中重要?</think>在Java中,lambda表达式使用的变量必须是final或effectively final(有效final),主要是为了确保线程安全、避免数据不一致和简化内存管理。effectively final指的是变量在初始化后没有被重新赋值。原因如下: 1. **线程安全**:lambda表达式可能在另一个线程中执行。如果外部变量可变,多个线程同时修改它会导致数据竞争(data race),引发不可预测的结果。final或effectively final变量确保值在捕获时固定,避免了并发问题。 2. **内存管理简化**:Java中,局部变量存储在栈上,而lambda表达式在堆上创建闭包。捕获final变量时,JVM会复制其值(而不是引用),防止外部作用域结束后变量失效,确保lambda执行时值一致。 3. **函数式编程原则**:lambda表达式应是无副作用的纯函数。强制变量不可变有助于维护其不可变性(immutability),减少错误,并支持更清晰的代码。 例如: ```java public class LambdaExample { public static void main(String[] args) { final int x = 10; // final变量 int y = 20; // effectively final(未被修改) Runnable r = () -> System.out.println(x + y); // 正确:x和y都不可变 // y = 30; // 如果取消注释,y不再是effectively final,编译错误 r.run(); } } ``` 如果尝试修改y,编译器会报错:”Variable used in lambda expression should be final or effectively final“。
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