Java 中的有效 final 变量及示例

在 Java 中，**有效 final** 变量是指没有声明为 final 关键字，但其值在初始赋值后未被更改的变量。当使用 lambda 表达式和匿名内部类时，此概念至关重要，因为它们只能访问是 final 或有效 final 的局部变量。

有效 final 变量是局部变量，它

• 未显式声明为 final。
• 只赋值一次。

尽管未用 final 关键字标记，但由于其值在初始赋值后从未修改，因此它表现得像 final 变量。如果有效 final 变量在初始赋值后被赋新值，其属性可能会丢失。

文件名：EffectiveFinalExample.java

输出

 
ERROR!
/tmp/L86saMCavD/EffectiveFinalExample.java:27: error: local variables referenced from an inner class must be final or effectively final
                operand1 = operand2 % 2; // Compilation error
ERROR!
                ^
/tmp/L86saMCavD/EffectiveFinalExample.java:33: error: local variables referenced from an inner class must be final or effectively final
                return rem + operand2;
                       ^
/tmp/L86saMCavD/EffectiveFinalExample.java:39: error: local variables referenced from an inner class must be final or effectively final
                return rem * operand1;
                       ^
3 errors   

Lambda 表达式捕获值

在 Java 中使用 lambda 表达式时，对其可以访问的局部变量有一个重要的限制。具体来说，lambda 表达式只能处理值保持不变的局部变量。此规则称为**变量捕获**，意味着 lambda 表达式捕获变量的值，而不是变量本身。

Lambda 表达式使用的局部变量必须是**有效 final**。此术语指只赋值一次且之后不进行修改的变量。尽管这些变量不需要显式声明为 final，但这样做可以明确其预期的不可变性。

示例和解释

考虑一个场景，我们有一个局部变量 i，其初始值为 7。如果我们在 lambda 表达式中尝试更改 i 的值，编译器将产生一个错误。错误消息将是：“在封闭作用域中定义的局部变量 i 必须是 final 或有效 final。”之所以发生这种情况，是因为 lambda 表达式要求局部变量在其执行过程中保持一致的值。

文件名：EffectiveFinalExample.java

输出

 
ERROR!
/tmp/vGTOxU9wYP/EffectiveFinalExample.java:20: error: local variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final
ERROR!
            i = num1 + num2;
            ^
/tmp/vGTOxU9wYP/EffectiveFinalExample.java:22: error: local variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final
            return i;
                   ^
2 errors   

有效 final 变量的优点

代码更整洁：有效 final 变量有助于简化代码，尤其是在使用 lambda 表达式和匿名内部类时。您不必将每个局部变量都声明为 final，这减少了样板代码，并使代码更简洁。

封装：通过利用有效 final 变量，您可以鼓励将变量封装在尽可能小的作用域内。此方法可最大程度地降低代码其他部分意外修改的风险，从而更好地控制变量访问。

并发：在多线程场景中，有效 final 变量提供了额外的安全性。由于这些变量本质上是只读的，因此它们可以降低数据争用和同步问题的风险，从而实现更可靠的并发编程。

最佳实践

1. 限制变量作用域：将变量定义在必要的最短作用域内，以最大程度地减少其可见性并防止意外修改。
2. 需要时显式使用 final：如果变量的意图是保持不变，请显式声明其为 final，以在代码中清楚地传达此意图。
3. 优先考虑不可变性：尽可能使用不可变对象和有效 final 变量。此方法通过避免意外更改，可以实现更安全、更可预测的代码。
4. 检查 Lambda 表达式：确保在 lambda 表达式和匿名内部类中访问的所有变量要么是有效 final，要么声明为 final。