Java 局部 final 变量与内部类引用外部变量

之前一直不明白内部内引用其外部类的变量时此变量必须加 final 修饰只是照着用就是，刚刚就特意百度了下，才明白原来是这么回事！

以下内容转自 51CTO

本文是Thinking In Java中其中一段的阅读总结。如果定义一个匿名内部类，并且希望它使用一个在其外部定的对象，那么编译器会要求其参数引用是final 的。经研究，Java虚拟机的实现方式是，编译器会探测局部内部类中是否有直接使用外部定义变量的情况，如果有访问就会定义一个同类型的变量，然后在构造方法中用外部变量给自己定义的变量赋值。

Thinking In Java里面的说法（唯一正确的说法）： 如果定义一个匿名内部类，并且希望它使用一个在其外部定的对象，那么编译器会要求其参数引用是final 的。

public class Tester {     
    public static void main(String[] args) {     
        A a = new A();     
        C c = new C();     
        c.shoutc(a.shout(5));     
    }     
}     
////////////////////////////////////////////////////////     
class A {     
    public void shouta() {     
        System.out.println("Hello A");     
    }     
    
    public A shout(final int arg) {     
        class B extends A {     
            public void shouta() {     
                System.out.println("Hello B" + arg);     
            }     
        }     
        return new B();     
    }     
}     
////////////////////////////////////////////////////////     
class C {     
    void shoutc(A a) {     
        a.shouta();     
    }     
}   

第5行c.shoutc(a.shout(5))，在a.shout(5)得到返回值后，a的shout()方法栈被清空了，即arg不存在了，而c.shoutc()却又调用了a.shouta()去执行System.out.println("Hello B" + arg)。

再来看Java虚拟机是怎么实现这个诡异的访问的：有人认为这种访问之所以能完成，是因为arg是final的，由于变量的生命周期，事实是这样的吗？方法栈都不存在了，变量即使存在，怎么可能还被访问到？试想下：一个方法能访问另一个方法的定义的final局部变量吗(不通过返回值)？

研究一下这个诡异的访问执行的原理，用反射探测一下局部内部类 。编译器会探测局部内部类中是否有直接使用外部定义变量的情况，如果有访问就会定义一个同类型的变量，然后在构造方法中用外部变量给自己定义的变量赋值，而后局部内部类所使用的变量都是自己定义的变量，所以就可以访问了。见下：

class   A$1$B   
{   
A$1$B(A,   int);   
 
private   final   int   var$arg;   
private   final   A   this$0;   
}   

A$1$B类型的对象会使用自定义的var$arg变量，而不是shout()方法中的final int arg变量，当然就可以访问了。

那么为什么外部变量要是final的呢？即使外部变量不是final，编译器也可以如此处理：自己定义一个同类型的变量，然后在构造方法中赋值就行了。原因就是为了让我们能够挺合逻辑的直接使用外部变量，而且看起来是在始终使用　外部的arg变量(而不是赋值以后的自己的字段)。

考虑出现这种情况：在局部内部类中使用外部变量arg，如果编译器允许arg不是final的，那么就可以对这个变量作变值操作（例如arg++），根据前面的分析，变值操作改变的是var$arg，而外部的变量arg并没有变，仍然是5(var$arg才是6)。因此为了避免这样如此不合逻辑的事情发生：你用了外部变量，又改变了变量的值，但那个变量却没有变化，自然的arg就被强行规定必须是final所修饰的，以确保让两个值永远一样，或所指向的对象永远一样（后者可能更重要)。

原文地址：http://developer.51cto.com/art/200906/128214.htm

不过这里还有一个问题就是，当这个内部类引用的变量不是局部变量时，并不需要加 final 修饰，应该是直接使用的变量本身，应该这个变量时一直存在的。。。