【小家java】匿名内部类为什么只能使用外部final的变量

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1、概述

各位都知道，匿名内部类在使用的时候需要使用外部的变量，该变量必须被final修饰，否则编译报错。实际使用中，有时候确实还给我们造成了不少麻烦，可大家可曾想过这是为什么吗？

2、栗子

在了解原因之前，我们最好先了解一下javascript的一个概念：js闭包。然而Java内部类其实就是闭包：包含指向外部类的指针。
比如这个结构：就是典型的闭包

class Outer {
    private class Inner {
        private int y = 100;

        public int innerAdd() {
            return x + y;
        }
    }

    private int x = 100;
}

附内存结构图：

匿名内部类的例子如下：

interface AnnoInterface {
    int add();
}

class Outer {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 100; //此处在java8里 final不用写，但其实是final的
        AnnoInterface annoInterface = new AnnoInterface() {
            int y = 100;
            @Override
            public int add() {
                //x = 10; //因为x是final的 无法更改
                return x + y;
            }
        };
        x = 10; //这句显然，也是会引起编译报错的
    }
}

如上，若x不是final的，那就报错了。但是jdk运用类型推断可以不用写，但是我建议还是写上吧。
至于为什么一定得是final的呢？这个就得从两个方面阐述原因：

1. final修饰的变量有什么特别？
2. 为什么需要final修饰的这个特点?

用final修饰的成员变量表示常量，存在内存中的常量区（常量区位于堆区）(jvm内存结构)，放在常量区里面，所以效率上相对来说会高那么一点。
为什么匿名内部类用的变量必须final呢？

从Java设计的角度来说，单纯的就为了保护数据安全和代码稳定。因为Java通过类的封装规范了类与类之间的访问权限，而内部类却打破了这种规范，它可以直接访问自身所在的外部类里私有成员，而且自身还可以创建相同的成员，从作用域角度看，内部类的新成员修改了什么值，外部方法也是不知道，因为程序的运行由外而内的，所以外部根本无法确定内部这时到底有没有这个东西。综上所述，选择final来修饰外部方法的成员，让其引用地址保持不变、值也不能被改变保证了外部类的稳定性。当然还有关于变量生命周期的阐述，以后会再给出详解

顺便插一句：如果用final修饰方法，您将获取至少如下两个好处（所以建议咱们的serviceImpl都可以final化）：
1、方法锁定，防止任何子类修改其含义和语意
2、高效，jvm在调用final方法时会转入内嵌机制进行inline优化（inline优化是指：在编译的时候直接调用方法代码替换，也就是内嵌，而不是在运行时调用方法。所以其实，private方法，默认就是final的，会使用内嵌机制调用。so，能private的就private掉吧），大大提高执行效率。
对final的使用补充解释，可参考博文java中final关键字使用详解
备注：匿名内部类在编译时也是会生成一个.class文件的哦。具体可参考我做的一个例子：匿名内部类生成.class文件吗？

如下现象？你怎么解释finnal修饰的c是不可变的呢？

class A {
    public final int c;

    public A(int s) {
        c = s;
    }

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A(2);
        System.out.println(a.c); //打印2
        a = new A(3);
        System.out.println(a.c); //打印3

    }
}

如上，同样是c，一个打印2，一个打印3，难道final的c是可以被修改的？其实这里并不是这样的，因为你new出来的A对象是两个，然后这个c是成员变量属于对象的，所以地址值是不一样的，所以根本就不是同一个，谈何不变呢？
如果你写成public static final int c，那这样就会编译报错了，而只能像下面这样初始化才行，不能在构造函数初始化了

class A {
    public static final int c;

    static {
        c = 1;
    }
}

fianl 修饰符修改的变量如果不对其进行初始化编译器会报错的。***但是***有两种情况可以不对其进行初始化。
第一种情况是在静态代码块中初始化。（当然这要求成员变量也是静态的）
第二种情况是在构造方法中进行初始化。

3、使用场景

匿名内部类的使用也是非常非常多的，所以理解为什么，能够更好的使用内部类，从而可以更优美的去规划自己的代码结构

4、最后

任何一向规定、规范都不是凭空制定而且也不可能随便下定义的。虽然final在我们平时使用中给我们带来了不少麻烦，但是我们应该也能想到，它给我们的程序带来了安全保证，所以各位同学还是可以理解的哈

—-题后语—-

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