Java中的内部块如何访问应该超出范围的局部变量？（JVM如何处理Java中的final局部变量）答案

【问题标题】：How do Inner blocks in Java access local variables which are supposed to be out-of-scope? (How the JVM treats final local variables in Java)Java中的内部块如何访问应该超出范围的局部变量？（JVM如何处理Java中的final局部变量）
【发布时间】：2011-11-21 04:34:57
【问题描述】：

在以下代码中：

public class Main
{
    Emp globalEmp;

    public void aMethod()
    {
        final int stackVar = 10;

        globalEmp = new Emp()
        {
            public void doSomeThing()
            {
                System.out.println("stackVar :" + stackVar);
            }
        };
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        Main m = new Main();
        m.aMethod();
        m.globalEmp.doSomeThing();
    }
}

interface Emp{
    public void doSomeThing();
}

据我所知，将执行以下操作：

Main m = new Main(); ：将创建 Main 类的新实例，globalEmp 设置为 null。
m.aMethod(); ：调用 aMethod 包括将其实例变量 stackVar 复制到堆栈中，然后创建 Emp 类的新实例并将其分配给 globalEmp 实例。
当方法aMethod结束时，局部变量stackVar会被压出栈。
m.globalEmp.doSomeThing(); ：函数doSomeThing 将在globalEmp 变量指向的先前创建的对象上调用。由于这个函数doSomeThing 正在访问一个本地变量stackVar，它应该不会从缓存中弹出，它应该会抛出一些错误说明。

那么，Java 运行时究竟是如何工作的？

EDIT:

由于运行时将创建最终局部变量的浅副本（根据下面的答案），为什么它也不允许访问非最终变量？
您能否提供一些关于该问题的链接（在规范或某些官方位置）？

【问题讨论】：

标签： java memory-management jvm inner-classes callstack

【解决方案1】：

通常，匿名内部类会生成一个构造函数，用于获取在匿名内部类的类中引用的局部变量的值。生成的代码变成这样：

globalEmp = new Emp() { ... };

进入：

globalEmp = new Main$1(stackVar);

然后该构造函数将值复制到生成的匿名类中的隐藏字段中。

换句话说，它创建了一个值的副本。之后原始值来自的变量就无关紧要了。

在您实际展示的情况下，它不需要，因为 10 是一个常量 - 但这是捕获变量的一般方式。

编辑：响应您的编辑...

变量必须是最终的，这样就不会造成混淆 - 如果您可以更改它们，一些开发人员可能期望任何更改在匿名类中都是可见的，就像在其他闭包实现中一样.

关于这方面的官方文档，我在 Java 语言规范中看到的最接近的文档是 section 8.1.3，尽管它没有谈到各种决定背后的动机。

【讨论】：

【解决方案2】：

匿名内部类（这是new Emp() { } 定义的）将创建它们引用的任何final 局部变量的副本。在内部，他们只会访问该副本，而不是 final 变量本身。

这样，匿名内部类中的代码可以在局部变量存在的方法调用完成很久之后“引用”局部变量。

这也是为什么只有final 局部变量可以在匿名内部类中访问的原因：如果你可以对非final 局部变量做同样的事情，那么这个复制技巧将非常明显（因为你永远无法观察到更改的值，只能观察到复制时的初始值）。

【讨论】：

【解决方案3】：

它将被推到方法的范围之外；但由于变量是最终变量，机器会为在 globalEmp 中创建和存储的 Emp 类保留一个引用/副本。

直到再次调用aMethod； int 值将保留在内存中，因为它仍然在存储在 Main 实例中的 Emp 实例中被引用。在第二次调用后，Emp 实例与 int 一起在垃圾收集后被删除。

这也是您必须将变量设为 final 才能在抽象内部类中使用它的原因；否则被引用的变量可能会改变它的内容（值），从而破坏事物。这可以安全地完成，因为最终对象只能被读取，而不能被修改:)。

【讨论】：