java8之lambda表達式（變量作用域）

package java8test;

public class T1 {
    public static void main(String[] args) {
        repeatMessage("Hello", 20);
    }
    public static void repeatMessage(String text,int count){
        Runnable r = () -> {
            for(int i = 0; i < count; i++){
                System.out.println(text);
                Thread.yield();
            }
        };
        new Thread(r).start();
    }
}</pre> 
注意看lambda表達式中的變量count和text，它們并沒有在lambda表達式中被定義，而是方法repeatMessage的參數變量。如果你思考一下，就會發現這里有一些隱含的東西。lambda表達式可能會在repeatMessage返回之后才運行，此時參數變量已經消失了。如果保留text和count變量會怎樣呢？ 

為了理解這一點，我們需要對lambda表達式有更深入的理解。一個lambda表達式包括三個部分： 



一段代碼 
</li>


參數 
</li>


自由變量的值，這里的“自由”指的是那些不是參數并且沒有在代碼中定義的變量。 
</li>
</ul>

在我們的示例中，lambda表達式有兩個自由變量，text和count。數據結構表示lambda表達式必須存儲這兩個變量的值，即“Hello”和20。我們可以說，這些值已經被lambda表達式捕獲了（這是一個技術實現的細節。例如，你可以將一個lambda表達式轉換為一個只含一個方法的對象，這樣自由變量的值就會被復制到該對象的實例變量中）。 

注意：含有自由變量的代碼塊才被稱之為“閉包（closure）”。在Java中，lambda表達式就是閉包。事實上，內部類一直都是閉包。Java8中為閉包賦予了更吸引人的語法。 

如你所見，lambda表達式可以捕獲閉合作用域中的變量值。在java中，為了確保被捕獲的值是被良好定義的，需要遵守一個重要的約束。在lambda表達式中，被引用的變量的值不可以被更改。例如，下面這個表達式是不合法的： 

public static void repeatMessage(String text,int count){
    Runnable r = () -> {
        while(count > 0){
            count--;        //錯誤，不能更改已捕獲變量的值
            System.out.println(text);
            Thread.yield();
         }
     };
     new Thread(r).start();
}
 
做出這個約束是有原因的。更改lambda表達式中的變量不是線程安全的。假設有一系列并發的任務，每個線程都會更新一個共享的計數器。 

int matches = 0;
for(Path p : files)
    new Thread(() -> {if(p中包含某些屬性) matches++;}).start();    //非法更改matches的值
 
如果這段代碼是合法的，那么會引起十分糟糕的結果。自增操作matches++不是原子操作，如果多個線程并發執行該自增操作，天曉得會發生什么。 

不要指望編譯器會捕獲所有并發訪問錯誤。不可變的約束只作用在局部變量上，如果matches是一個實例變量或者閉合類的靜態變量，那么不會有任何錯誤被報告出來即使結果同樣未定義。同樣，改變一個共享對象也是完全合法的，即使這樣并不恰當。例如： 

List<Path> matches = new ArrayList<>();
for(Path p: files)
//你可以改變matches的值，但是在多線程下是不安全的
    new Thread(() -> {if(p中包含某些屬性) matches.add(p);}).start();
 
注意matches是“有效final”的（一個有效的final變量被初始化后，就永遠不會再被賦一個新值的變量）。在我們的示例中，matches總是引用同一個ArrayList對象，但是，這個對象是可變的，因此是線程不安全的 。如果多個線程同時調用add方法，結果將無法預測。 

lambda表達式的方法體與嵌套代碼塊有著相同的作用域。因此它也適用同樣的命名沖突和屏蔽規則。在lambda表達式中不允許聲明一個與局部變量同名的參數或者局部變量。 

Path first = Paths.get("/usr/bin");
Comparator<String> comp = （first,second) ->
    Integer.compare(first.length(),second.length());
//錯誤，變量first已經定義了
 
在一個方法里，你不能有兩個同名的局部變量，因此，你也不能在lambda表達式中引入這樣的變量。 

當你在lambda表達式中使用this關鍵字，你會引用創建該lambda表達式的方法的this參數，以下面的代碼為例： 

public class Application{
    public void doWork(){
        Runnable runner = () -> {....;System.out.println(this.toString());......};
    }
}
 
表達式this.toString()會調用Application對象的toString()方法，而不是Runnable實例的toString()方法。在lambda表達式中使用this，與在其他地方使用this沒有什么不同。lambda表達式的作用域被嵌套在doWork()方法中，并且無論this位于方法的何處，其意義都是一樣的。



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