关于 Lambda 表达式为什么不能修改局部变量

代码示例

public static void main(String[] args) {
	int value = 0;
	IntStream.range(0, 10).forEach(i -> value++);
	System.out.println(value);
}

这段代码中第三行的 value 会出现以下的错误提示:

Variable used in lambda expression should be final or effectively final

原因分析

首先，我们明确以下几点内容:

1. value 是一个局部变量。
2. forEach(i -> value++) 中的 value++ 属于在 lambda 表达式中修改局部变量。
3. 我们可以把 lambda 表达式看作是一个匿名内部类实例化出来的对象。

一、
在Java的线程模型中，栈帧中的局部变量是线程私有的，永远不需要进行同步。但是如果允许通过匿名内部类把栈帧中的变量地址泄漏出去（逃逸），那么就会引发非常可怕的后果：一份“本来被 Java 线程模型规定为永远是线程私有的数据”将可能被并发访问！哪怕它不被并发访问，栈中变量的内存地址泄漏到栈帧之外这件事本身已经足够危险了，这是Java这种内存安全的语言绝对无法容忍的。

二、
其实这段代码中的局部变量 value 和 forEach(i -> value++) 中的 value 实际上是两个名字和值相同的变量而已，只是在 lambda 表达式中隐式创建了一个名为 value 的变量，并且将局部变量 value 的值 copy 了过去，因此它们是两个不同的"符号"。同时 Java 为了防止我们在 lambda 中修改其隐式创建出来的变量时，将内外的这两个同名"符号"误以为是同一个变量，就规定这种变量必须是 final 或 等效于 final 的，不能修改。

解决方案

如果我们就是想将这两个变量作为同一个变量使用，可以借助于在堆中创建的对象来实现。

public static void main(String[] args) {
	int[] value = new int[1];
	IntStream.range(0, 10).forEach(i -> value[0]++);
	System.out.println(value[0]);
}

其他疑问

既然可以通过上面的方法借助堆中的对象可以实现在 lambda 中修改外部的变量，那么为什么下面的代码依然报错?

public static void main(String[] args) {
	Integer value = new Integer(0);
	IntStream.range(0, 10).forEach(i -> value++);
	System.out.println(value);
}

public static void main2(String[] args) {
	int[] value = new int[1];
	IntStream.range(0, 10).forEach(i -> value = new int[1]);
	System.out.println(value[0]);
}

原因: 第一段代码通过 Integer 传值给 lambda 的思路是没有问题的，但是 value++ 却又将传递进来的 value 的值给替换了, 此时会产生两个不同的引用对象 (Java 中是值传递的，只不过对于对象参数，值的内容是对象的引用)，第二段代码中的 value = new int[1] 也是同理，它们都是将 value 的值的引用给修改了， 而 lambda 是不允许这种修改的，所以产生了报错。