【Java 錯誤】Variable used in lambda expression should be final or effectively final

一、背景描述

最近在使用Java8 lambda表达式的时候，会时不时遇到这样的报错，如下图所示：
从字面上来理解这句话，意思是：lambda表达式中使用的变量应该是final或者有效的final，也就是说，lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量，这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量，否则会编译错误。

二、报错原因

在lambda表达式中对变量的操作都是基于原变量的副本，不会影响到原变量的值。

假定没有要求lambda表达式外部变量为final修饰，那么开发者会误以为外部变量的值能够在lambda表达式中被改变，而这实际是不可能的，所以要求外部变量为final是在编译期以强制手段确保用户不会在lambda表达式中做修改原变量值的操作。

为什么会有这种规定？

其实在 Java 8 之前，匿名类中如果要访问局部变量的话，那个局部变量必须显式的声明为 final，如下代码在 Java 7 中是编译不过的：下面把JDK切换为1.7，

Java 7 要求 version 这个局部变量必须是 final 类型的，否则在匿名类中不可引用。

再把JDK切换为1.8。
…

我们知道，lambda表达式是由匿名内部类演变过来的，它们的作用都是实现接口方法，于是类比匿名内部类，lambda表达式中使用的变量也需要是final类型。也就是说我们一开始图片中，finalUserNameList 这个变量需要声明为final类型，但是又发现个现象，如图：

finalUserNameList 这个变量赋值给了 finalI 变量，但是finalI并没有声明为final类型，然而代码却能够编译通过，这是因为 Java 8 之后，在匿名类或 Lambda 表达式中访问的局部变量，如果不是 final 类型的话，编译器自动加上 final 修饰符，

即Java8新特性：effectively final。

前面一直说 Lambda 表达式或者匿名内部类不能访问非 final 的局部变量，这是为什么呢？

• 首先思考外部的局部变量finalI和匿名内部类里面的finalI是否是同一个变量？

我们知道，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接，方法出口等信息，每个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程（《深入理解Java虚拟机》第2.2.2节 Java虚拟机栈）。

就是说在执行方法的时候，局部变量会保存在栈中，方法结束局部变量也会出栈，随后会被垃圾回收掉，而此时，内部类对象可能还存在，如果内部类对象这时直接去访问局部变量的话就会出问题，因为外部局部变量已经被回收了，解决办法就是把匿名内部类要访问的局部变量复制一份作为内部类对象的成员变量，查阅资料或者通过反编译工具对代码进行反编译会发现，底层确实定义了一个新的变量，通过内部类构造函数将外部变量复制给内部类变量。

• 为何还需要用final修饰？

其实复制变量的方式会造成一个数据不一致的问题，在执行方法的时候局部变量的值改变了却无法通知匿名内部类的变量，随着程序的运行，就会导致程序运行的结果与预期不同，于是使用final修饰这个变量，使它成为一个常量，这样就保证了数据的一致性。

完结！