從內部類中訪問本地變量


 

從內部類中訪問本地變量temp; 需要被聲明為最終類型

 

class Outer{		// 定義外部類
	private String info = "hello world" ;	// 定義外部類的私有屬性
	public void fun(final int temp){		// 定義外部類的方法
		class Inner{						// 在方法中定義的內

部類
			public void print(){				// 定義內部類的方法
				System.out.println("類中的屬性:" + info) ;		// 直接訪問

外部類的私有屬性
				System.out.println("方法中的參數:" + temp) ;
			}
		};
		new Inner().print() ;				// 通過內部類的實例化對象調用方法
	}
};
public class InnerClassDemo05{
	public static void main(String args[]){
		new Outer().fun(30) ;	// 調用外部類的方法
	}
};

  

 初看起來,這和JS中的匿名函數與閉包有幾分相似。但是實際上卻又有些許差別:

 

為什么匿名內部類參數必須為final類型


 
1)  從程序設計語言的理論上:局部內部類(即:定義在方法中的內部類),由於本身就是在方法內部(可出現在形式參數定義處或者方法體處),因而訪問方法中的局部變量(形式參數或局部變量)是天經地義的.是很自然的

2)  為什么JAVA中要加上一條限制:只能訪問final型的局部變量?

3)  JAVA語言的編譯程序的設計者當然全實現:局部內部類能訪問方法中的所有的局部變量(因為:從理論上這是很自然的要求),但是:編譯技術是無法實現的或代價極高.

4)  困難在何處?到底難在哪兒?
     局部變量的生命周期與局部內部類的對象的生命周期的不一致性!

5)  設方法f被調用,從而在它的調用棧中生成了變量i,此時產生了一個局部內部類對象inner_object,它訪問了該局部變量i .當方法f()運行結束后,局部變量i就已死亡了,不存在了.但:局部內部類對象inner_object還可能   一直存在(只能沒有人再引用該對象時,它才會死亡),它不會隨着方法f()運行結束死亡.這時:出現了一個"荒唐"結果:局部內部類對象 inner_object要訪問一個已不存在的局部變量i!

6)  如何才能實現?當變量是final時,通過將final局部變量"復制"一份,復制品直接作為局部內部中的數據成員.這樣:當局部內部類訪問局部變量 時,其實真正訪問的是這個局部變量的"復制品"(即:這個復制品就代表了那個局部變量).因此:當運行棧中的真正的局部變量死亡時,局部內部類對象仍可以 訪問局部變量(其實訪問的是"復制品"),給人的感覺:好像是局部變量的"生命期"延長了.

那么:核心的問題是:怎么才能使得:訪問"復制品"與訪問真正的原始的局部變量,其語義效果是一樣的呢?
當變量是final時,若是基本數據類型,由於其值不變,因而:其復制品與原始的量是一樣.語義效果相同.(若:不是final,就無法保證:復制品與原始變量保持一致了,因為:在方法中改的是原始變量,而局部內部類中改的是復制品)

當 變量是final時,若是引用類型,由於其引用值不變(即:永遠指向同一個對象),因而:其復制品與原始的引用變量一樣,永遠指向同一個對象(由於是 final,從而保證:只能指向這個對象,再不能指向其它對象),達到:局部內部類中訪問的復制品與方法代碼中訪問的原始對象,永遠都是同一個即:語義效 果是一樣的.否則:當方法中改原始變量,而局部內部類中改復制品時,就無法保證:復制品與原始變量保持一致了(因此:它們原本就應該是同一個變量.)

一句話:這個規定是一種無可奈何.也說明:程序設計語言的設計是受到實現技術的限制的.這就是一例. 因為:我就看到不少人都持這種觀點:設計與想法是最重要的,實現的技術是無關緊要的,只要你作出設計與規定,都能實現.


 
現在我們來看,如果我要實現一個在一個方法中匿名調用ABSClass的例子:
 public static void test(final String s){
     //或final String s = "axman";
  ABSClass c = new ABSClass(){
   public void m(){
      int x = s.hashCode();
 
      System.out.println(x);
 
   }
  };
  //其它代碼.
 }
 
 從代碼上看,在一個方法內部定義的內部類的方 法訪問外部方法內局部變量或方法參數,是非常自然的事,但內部類編譯的時候如何獲取這個變量,因為內部類除了它的生命周期是在方法內部,其它的方面它就是 一個普通類。那么它外面的那個局部變量或方法參數怎么被內部類訪問?編譯器在實現時實際上是這樣的:

  public static void test(final String s){
     //或final String s = "axman";

  class OuterClass$1 extends ABSClass{
 
   private final String s;
   public OuterClass$1(String s){
      this.s = s;   
   }
   public void m(){
      int x = s.hashCode();
      System.out.println(x);
   }
  };
  ABSClass c = new OuterClass$1(s);
  //其它代碼.
 }

即外部類的變量被作為構造方法的參數傳給了內部類的私有成員.
假如沒有final,那么:
 public static void test(String s){
     //或String s = "axman";
  ABSClass c = new ABSClass(){
   public void m(){
     s = "other";
   }
  };
  System.out.println(s);
 }
 就會編譯成:
  public static void test(String s){
     //或String s = "axman";
  class OuterClass$1 extends ABSClass{
 
   private String s;
   public OuterClass$1(String s){
      this.s = s;   
   }
   public void m(){
     s = "other";
 
   }
  };

   ABSClass c = new OuterClass$1 (s);
  }
 
 
 
 內部類的s重新指向"other"並不影響test的參數或外部定義的那個s.同理如果外部的s重新賦值內部類的s也不會跟着改變。
 而你看到的
  public static void test(String s){
     //或String s = "axman";
  ABSClass c = new ABSClass(){
   public void m(){
     s = "other";
   }
  };
  System.out.println(s);
 }
 
 在語法上是一個s,在內部類中被改變了,但結果打印的出來的你認為是同一的s卻還是原來的"axman",
 你能接收這樣的結果嗎?
 所以final從語法上約束了實際上兩個不同變量的一致性(表現為同一變量).

 

 

 

參考:

為什么匿名內部類參數必須為final類型

 


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