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为什么java使用动态代理/匿名内部类参数必须为final类型

撸了今年阿里、腾讯和美团的面试,我有一个重要发现.......>>

今天在使用动态代理时发现,变量时final类型。后来查了下,

final类型是因为匿名内部类的原因

为什么匿名内部类参数必须为final类型呢

1)  从程序设计语言的理论上:局部内部类(即:定义在方法中的内部类),由于本身就是在方法内部(可出现在形式参数定义处或者方法体处),因而访问方法中的局部变量(形式参数或局部变量)是天经地义的.是很自然的


2)  为什么JAVA中要加上一条限制:只能访问final型的局部变量?


3)  JAVA语言的编译程序的设计者当然全实现:局部内部类能访问方法中的所有的局部变量(因为:从理论上这是很自然的要求),但是:编译技术是无法实现的或代价极高.


4)  困难在何处?到底难在哪儿?
     局部变量的生命周期与局部内部类的对象的生命周期的不一致性!


5)  设方法f被调用,从而在它的调用栈中生成了变量i,此时产生了一个局部内部类对象inner_object,它访问了该局部变量i .当方法f()运行结束后,局部变量i就已死亡了,不存在了.但:局部内部类对象inner_object还可能   一直存在(只能没有人再引用该对象时,它才会死亡),它不会随着方法f()运行结束死亡.这时:出现了一个"荒唐"结果:局部内部类对象 inner_object要访问一个已不存在的局部变量i!


6)  如何才能实现?当变量是final时,通过将final局部变量"复制"一份,复制品直接作为局部内部中的数据成员.这样:当局部内部类访问局部变量 时,其实真正访问的是这个局部变量的"复制品"(即:这个复制品就代表了那个局部变量).因此:当运行栈中的真正的局部变量死亡时,局部内部类对象仍可以 访问局部变量(其实访问的是"复制品"),给人的感觉:好像是局部变量的"生命期"延长了.


那么:核心的问题是:怎么才能使得:访问"复制品"与访问真正的原始的局部变量,其语义效果是一样的呢?
当变量是final时,若是基本数据类型,由于其值不变,因而:其复制品与原始的量是一样.语义效果相同.(若:不是final,就无法保证:复制品与原始变量保持一致了,因为:在方法中改的是原始变量,而局部内部类中改的是复制品)

当 变量是final时,若是引用类型,由于其引用值不变(即:永远指向同一个对象),因而:其复制品与原始的引用变量一样,永远指向同一个对象(由于是 final,从而保证:只能指向这个对象,再不能指向其它对象),达到:局部内部类中访问的复制品与方法代码中访问的原始对象,永远都是同一个即:语义效 果是一样的.否则:当方法中改原始变量,而局部内部类中改复制品时,就无法保证:复制品与原始变量保持一致了(因此:它们原本就应该是同一个变量.)

一句话:这个规定是一种无可奈何.也说明:程序设计语言的设计是受到实现技术的限制的.这就是一例. 因为:我就看到不少人都持这种观点:设计与想法是最重要的,实现的技术是无关紧要的,只要你作出设计与规定,都能实现.

 

 

 

现在我们来看,如果我要实现一个在一个方法中匿名调用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);

 

   }
  };
  //其它代码.
 }

 

 从代码上看,在一个方法内部定义的内部类的方 法访问外部方法内局部变量或方法参数,是非常自然的事,但内部类编译的时候如何获取这个变量,因为内部类除了它的生命周期是在方法内部,其它的方面它就是 一个普通类。那么它外面的那个局部变量或方法参数怎么被内部类访问?编译器在实现时实际上是这样的:


  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);
  //其它代码.
 }


即外部类的变量被作为构造方法的参数传给了内部类的私有成员.
假如没有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);
 }
 就会编译成:
  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);

  }

 

 

 

 内部类的s重新指向"other"并不影响test的参数或外部定义的那个s.同理如果外部的s重新赋值内部类的s也不会跟着改变。
 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);
 }

 

 在语法上是一个s,在内部类中被改变了,但结果打印的出来的你认为是同一的s却还是原来的"axman",
 你能接收这样的结果吗?
 所以final从语法上约束了实际上两个不同变量的一致性(表现为同一变量).

 


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