使用 Lambda 表达式时为什么不能直接传递变量？

Lambda 表达式简介

Lambda 表达式是从 java8 开始引入的，主要用于简化匿名内部类的使用，使得代码更加简洁和易读‌.

这是不用 Lambda 表达式：

ExecutorService executor =  Executors.newFixedThreadPool(10);
executer.submit(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        func();
    }
});

这是用 Lambda 表达式：

ExecutorService executor =  Executors.newFixedThreadPool(10);
executer.submit(() -> func());

怎么样，是不是看起来简洁了很多🤗

为什么不能直接传递变量

普通局部变量

我们先来看使用变量的代码：

ExecutorService executor =  Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    executor.submit(() -> func(i));
}

这个可能看着没啥问题，但是你拉到 IDE 上二话不说就是编译错误，红波浪线直接安排上了🙄。IDE 会提示你要使用 final 类型的局部变量

那么为什么在使用 Lambda 表达式的时候不能使用变量呢？

我们先看看代码中的情况，需要我们将变量置为 final。那么我们在循环内部新建一个局部变量拿到 i 的值即可：

ExecutorService executor =  Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int n = i;
    executor.submit(() -> func(n));
}

这里的 final 加或不加都没什么影响，这样一来报错就没有了，过啦！！！

那么我们来看看原因，其实这里是因为 Lambda 表达式(匿名类) 会在另一个线程中执行。如果在线程中要直接访问一个局部变量，由于这里的局部变量是在栈中分配的，可能线程执行时该局部变量已经被销毁了，而 final 类型的局部变量在 Lambda 表达式(匿名类) 中其实是局部变量的一个拷贝。

堆中的变量

说实话到这里其实就可以结束了，但是可能有小伙伴也又有想法：如果是因为这个的原因，那么我直接在堆里搞个变量，岂不是也可以？

哇靠，难道你真的是添柴(bushi)🤩？这个理论在如果没有异步执行的情况下在 lambda 表达式中使用静态变量，是完全可行的，就像这样：

int[] arr = {0};
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Arrays.stream(arr).forEach((n) -> System.out.println(arr[0]));
    arr[0]++;
}

当然啦，换成 static 的或者是 AtomicInteger 类型的也是 OK 的。

PS：我这个就是随便写的，不要太纠结有什么用哈😁

然后再回到之前的代码，如果我们使用局部变量会怎么样呢？

ExecutorService executor =  Executors.newFixedThreadPool(10);
static int i = 0;
for (; i < 10; i++) {
    executor.submit(() -> func(i));
}

震惊！！！结果是所有的线程全执行了 executor.submit(() -> func(10));

看到结果大家应该就明白是为什么了。Lambda 捕获的是 i 的引用，而不是 i 的当前值。当 for 循环结束时，i 的值已经是 10。因此所有提交的任务在执行时访问的都是 i 的最终值。导致出现了这样的问题。

结论

最后我们得出的结论是：在非异步的情况下，Lambda 表达式是可以使用存储在堆中的变量。而在异步条件下，不可以直接在 Lambda 表达式中使用循环外的局部变量。如果要在循环里使用 Lambda 且要使用外部的变量，需要在循环内部用一个最好是 final 类型的变量接住值，再传入 Lambda 中。归根结底是因为 Lambda 捕获的是引用，而不是值。