匿名内部类访问的局部变量为什么必须为final
我只是试着用大白话做个简单的整理，希望能更容易理解一点。
- 关于对象与闭包的关系的一个有趣小故事 （这篇的精华在后面的回复，小故事可以跳过）
- JVM的规范中允许编程语言语义中创建闭包(closure)吗？ - RednaxelaFX 的回答
- 为什么Java闭包不能通过返回值之外的方式向外传递值？ - RednaxelaFX 的回答
1. 闭包（Closure）
什么是闭包，大白话不怎么严谨的说就是：
- 一个依赖于外部环境自由变量的函数
- 这个函数能够访问外部环境里的自由变量
看下面这个Javascript闭包的例子：
function Add(y) {
return function(x) {
return x + y
}
}
对内部函数function(x)来讲，y就是自由变量，而且function(x)的返回值，依赖于这个外部自由变量y。而往上推一层，外围Add(y)函数正好就是那个包含自由变量y的环境。而且Javascript的语法允许内部函数function(x)访问外部函数Add(y)的局部变量。满足这三个条件，所以这个时候，外部函数Add(y)对内部函数function(x)构成了闭包。
闭包的结构，如果用λ演算表达式来写，就是多参数的Currying技术。
> λx.λy.x+y
但在Java中我们看不到这样的结构。因为Java主流语法不允许这样的直接的函数套嵌和跨域访问变量。
2. 类和对象但Java中真的不存在闭包吗？正好相反，Java到处都是闭包，所以反而我们感觉不出来在使用闭包。因为Java的“对象”其实就是一个闭包。其实无论是闭包也好，对象也好，都是一种数据封装的手段。看下面这个类，
class Add{
private int x=2;
public int add(){
int y=3;
return x+y;
}
}
看上去x在函数add()的作用域外面，但是通过Add类实例化的过程，变量”x“和数值”2“之间已经绑定了，而且和函数add()也已经打包在一起。add()函数其实是透过this关键字来访问对象的成员字段的。
如果对闭包有疑问，可以看这个更详细的回答：
闭包（计算机科学）是什么？ - 胖胖的回答
那Java里有没有除了实例对象之外的闭包结构？Java中的内部类就是一个典型的闭包结构。例子如下，
public class Outer {
private class Inner{
private y=100;
public int innerAdd(){
return x+y;
}
}
private int x=100;
}
<img src="https://pic2.zhimg.com/50/a5fc0f99e8cb53266ccc783f2c26949d_hd.jpg" data-rawwidth="984" data-rawheight="550" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="984" data-original="https://pic2.zhimg.com/a5fc0f99e8cb53266ccc783f2c26949d_r.jpg">
4. 别扭的匿名内部类
但Java匿名内部类就做得比较尴尬。下面这个例子中，getAnnoInner负责返回一个匿名内部类的引用。
interface AnnoInner(){addXYZ();}
public class Outer {
public AnnoInner getAnnoInner(final int x){
final int y=100;
return new AnnoInner(){
int z=100;
public int addXYZ(){return x+y+z;}
//public void changeY(){y+=1;} //这个函数无法修改外部环境中的自由变量y。
};
}
private int num=100;
}
匿名内部类因为是匿名，所以不能显式地声明构造函数，也不能往构造函数里传参数。不但返回的只是个叫AnnoInner的接口，而且还没有和它外围环境getAnnoInner()方法的局部变量x和y构成任何类的结构。但它的addXYZ()函数却直接使用了x和y这两个自由变量来计算结果。这就说明，外部方法getAnnoInner()事实上已经对内部类AnnoInner构成了一个闭包。
但这里别扭的地方是这两个x和y都必须用final修饰，不可以修改。如果用一个changeY()函数试图修改外部getAnnoInner()函数的成员变量y，编译器通不过，error: cannot assign a value to final variable y这是为什么呢？因为这里Java编译器支持了闭包，但支持地不完整。说支持了闭包，是因为编译器编译的时候其实悄悄对函数做了手脚，偷偷把外部环境方法的x和y局部变量，拷贝了一份到匿名内部类里。如下面的代码所示。
interface AnnoInner(){addXYZ();}
public class Outer {
public AnnoInner getAnnoInner(final int x){
final int y=100;
return new AnnoInner(){
int copyX=x; //编译器相当于拷贝了外部自由变量x的一个副本到匿名内部类里。
int copyY=y; //编译器相当于拷贝了外部自由变量y的一个副本到匿名内部类里。
int z=100;
public int addXYZ(){return x+y+z;}
//public void changeY(){y+=1;} //这个函数无法修改外部环境中的自由变量y。
};
}
private int num=100;
}
Java编译器实现的只是capture-by-value，并没有实现capture-by-reference。
而只有后者才能保持匿名内部类和外部环境局部变量保持同步。
但Java又不肯明说，只能粗暴地一刀切，就说既然内外不能同步，那就不许大家改外围的局部变量。
5. 其他和匿名内部类相似的结构
《Think in Java》书里，只点出了匿名内部类来自外部闭包环境的自由变量必须是final的。但实际上，其他几种不太常用的内部类形式，也都有这个特性。
public class Outer {
public foo(final int x){
final int y=100;
public class MethodInner{
int z=100;
public int addXYZ(){return x+y+z;}
}
}
}
比如在一个代码块block里的内部类。
public class Outer {
{
final int x=100;
final int y=100;
class BlockInner{
int z=100;
public int addXYZ(){return x+y+z;}
}
BlockInner bi=new BlockInner();
num=bi.addXYZ();
}
private int num;
}
17 条评论
changeInfo 仅仅是修改了 info这个引用指向的实例。info和innerInfo指向的都不是一个实例了，结果当然不同了。
这跟同步有什么关系吗?我也是菜鸟一个，就提出自己的疑惑哈
1.形参为什么要拷贝一份：
不拷贝的话，匿名内部类中使用的引用与外部的引用是同一份引用，但是这个引用的生命周期与函数相同，若匿名内部类的生命周期超过这个函数的话（比如新开了一个线程），再去访问这个引用会有空指针等问题。
2.形参为什么是final
从我们的角度来看，是看不到这个拷贝的过程。我们看到匿名内部类直接使用了这个引用，会造成一种错觉：当在匿名内部类中修改这个引用的时候（指向别的实例），我们同时修改的是这个外面的引用，因为看起来他们是同一个嘛。然而并不是这样的。为了防止这种错觉，java索性将其设为final，即这个引用是无法修改的。
不知道说得对不对，求教。
其实不光是外部环境方法的参数必须用final，外部环境方法的所有局部变量都必须是final的。而且也不仅仅是匿名内部类是这样，成员方法里面的内部类，以及大括号{}block里的内部类，都是这样。外围环境的局部变量都必须是final。
可以看我上面更新的内容，希望能更容易理解一些。
java8没有这些限制了
作者答者好：
在匿名内部类中不可以对xy进行修改的理由我可以简单的概括为真正的xy已经随着函数执行结束“烟消云散”了，内部类中的xy只是一个复制的“替代品”，没有理由也没有必要对xy进行修改，对吗？
但是在外部函数中，为什么也不能对xy进行修改呢？换而言之，这种capture by value是在何时发生的呢？ 个人一点小猜测：首先肯定要在外部环境建立之后，即调用该外部函数并传入x之后（因为此时才有x的值才可以复制），那么如果是在new
匿名对象时发生的capture，为什么不能在此之前对自由变量做出修改呢？
还是说只是一种设计上的考虑。
看了楼下博客发现自己问了愚蠢的问题，不可以在外围改的原因应该是：这个修改可能发生在new 匿名内部类之后……
【Error: java: 从内部类引用的本地变量必须是最终变量或实际上的最终变量】 没错，jdk1.8及1.9版本的确可以不写final了，但是还是不可变，相当于final。
之前翻了那本《head first JavaScript》，了解到有闭包这种东西。不够一直没有把它和java语言的匿名内部类传参需要final关联起来。今天看到这个答案实在是如梦初醒呀。我现在还有个疑问，Jvm通过栈帧和它包含的操作数栈和局部变量表来维持方法内的变量，这导致了java的匿名内部类无法实现真正的闭包，那么JS是通过什么样的机制实现的函数闭包呢？