为什么方法引用可以使用非最终变量?

时间:2015-10-10 10:24:39

标签: java lambda java-8 closures method-reference

我对内部类和lambda表达有一些混淆,我试图问question这个问题,然后又出现了另一个疑问,并且可能更好地发布另一个问题,而不是评论前一个问题。

直截了当:我知道(thank you Jon)这样的事情无法编译

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        One one = new One();

        F f = new F(){      //1
            public void foo(){one.bar();}   //compilation error
        };

        one = new One();
    }
}

class One { void bar() {} }
interface F { void foo(); }

由于Java如何管理闭包,因为one不是 [有效]最终等等。

但是,那怎么可能呢?

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        One one = new One();

        F f = one::bar; //2

        one = new One();
    }
}

class One { void bar() {} }
interface F { void foo(); }

//2不等同于//1吗?在第二种情况下,我是否面临“使用过时变量”的风险?

我的意思是,在后一种情况下,one = new One();执行后f仍然有one的过时副本(即引用旧对象)。这不是我们试图避免的歧义吗?

4 个答案:

答案 0 :(得分:29)

方法引用不是lambda表达式,尽管它们可以以相同的方式使用。我认为这就是造成混乱的原因。下面是Java如何工作的简化,它不是真正的工作方式,但它足够接近。

假设我们有一个lambda表达式:

Runnable f = () -> one.bar();

这相当于实现Runnable的匿名类:

Runnable f = new Runnable() {
    public void run() {
       one.bar();
    }
}

这里适用的规则与匿名类(或方法本地类)相同。这意味着one需要有效地最终才能发挥作用。

另一方面,方法句柄:

Runnable f = one::bar;

更像是:

Runnable f = new MethodHandle(one, one.getClass().getMethod("bar"));

MethodHandle为:

public class MethodHandle implements Runnable {
    private final Object object;
    private final Method method;

    public MethodHandle(Object object, java.lang.reflect.Method method) {
        this.object = Object;
        this.method = method;
    }

    @Override
    public void run() {
        method.invoke(object);
    }
}

在这种情况下,分配给one的对象被指定为创建的方法句柄的一部分,因此one本身并不需要有效最终才能使其生效。

答案 1 :(得分:10)

你的第二个例子不是lambda表达式。这是一个方法参考。在这种特殊情况下,它从特定对象中选择一个方法,该方法当前由变量one引用。但引用的是对象,而不是变量 one

这与传统的Java案例相同:

One one = new One();
One two = one;
one = new One();

two.bar();

那么如果one发生了变化呢? two引用one曾经的对象,并且可以访问其方法。

另一方面,你的第一个例子是一个匿名类,它是一个经典的Java结构,可以引用它周围的局部变量。代码引用实际变量one,而不是它引用的对象。由于Jon在您提到的答案中提到的原因,这是受限制的。请注意,Java 8中的更改仅仅是变量必须有效最终。也就是说,初始化后仍然无法更改。编译器变得非常复杂,即使未明确使用final修饰符,也能确定哪些情况不会引起混淆。

答案 2 :(得分:8)

一致认为这是因为当您使用匿名类执行此操作时,one引用变量,而当您使用方法引用执行此操作时,one的值为创建方法句柄时捕获。事实上,我认为在两种情况下one都是值而不是变量。让我们更详细地考虑匿名类,lambda表达式和方法引用。

匿名课程

考虑以下示例:

static Supplier<String> getStringSupplier() {
    final Object o = new Object();
    return new Supplier<String>() {
        @Override
        public String get() {
            return o.toString();
        }
    };
}

public static void main(String[] args) {
    Supplier<String> supplier = getStringSupplier();
    System.out.println(supplier.get());  // Use o after the getStringSupplier method returned.
}

在此示例中,我们在方法toString返回后在o上调用getStringSupplier,因此当它出现在get方法中时,o不能引用getStringSupplier方法的局部变量。实际上它基本上等同于:

static Supplier<String> getStringSupplier() {
    final Object o = new Object();
    return new StringSupplier(o);
}

private static class StringSupplier implements Supplier<String> {
    private final Object o;

    StringSupplier(Object o) {
        this.o = o;
    }

    @Override
    public String get() {
        return o.toString();
    }
} 

匿名类使看起来就像使用局部变量一样,实际上是捕获了这些变量的值。

与此相反,如果匿名类的方法引用了封闭实例的字段,则不会捕获这些字段的值,并且匿名类的实例保持引用给他们;相反,匿名类包含对封闭实例的引用,并且可以访问其字段(直接或通过合成访问器,具体取决于可见性)。一个优点是需要额外引用一个对象而不是几个对象。

Lambda表达式

Lambda表达式也会关闭值,而不是变量。 Brian Goetz here给出的理由是

  像这样的成语:

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

基本上是连续的;编写lambda体很困难   像这样没有竞争条件。除非我们愿意   强制执行 - 最好是在编译时 - 这样的功能不能   逃避其捕获线程,此功能可能会导致更多麻烦   比它解决了。

方法参考

创建方法句柄时方法引用捕获变量值的事实很容易检查。

例如,以下代码两次打印"a"

String s = "a";
Supplier<String> supplier = s::toString;
System.out.println(supplier.get());
s = "b";
System.out.println(supplier.get());

<强>摘要

总而言之,lambda表达式和方法引用接近于值,而不是变量。在局部变量的情况下,匿名类也会关闭值。在字段的情况下,情况更复杂,但行为基本上与捕获值相同,因为字段必须是有效的最终。

鉴于此,问题是,为什么适用于匿名类和lambda表达式的规则不适用于方法引用,即当o::toString不是o时,为什么允许写$().whatever({ onOpen: function(e) {} }); 有效决赛?我不知道答案,但在我看来确实是一个不一致的地方。我猜是因为你不能用方法参考做同样的伤害;像上面引用的lambda表达式的示例不适用。

答案 3 :(得分:4)

没有。在第一个示例中,您定义了F inline的实现,并尝试访问实例变量一。

在第二个示例中,您基本上将lambda表达式定义为对象1上的bar()调用。

现在这可能有点令人困惑。这种表示法的好处是你可以定义一个方法(大多数时候它是静态方法或静态上下文),然后从各种lambda表达式引用相同的方法:

msg -> System.out::println(msg);