lambda捕獲this

大約一個(gè)月前，我在Java 8的lambda表達(dá)式框架下總結(jié)了Brian Goetz的觀點(diǎn) 。 目前，我正在研究有關(guān)默認(rèn)方法的文章，令我驚訝的是，我又回到了Java處理lambda表達(dá)式的方式。 這兩個(gè)功能的交集可能會(huì)產(chǎn)生微妙但令人驚訝的效果，我想討論一下。

總覽

為了使這一點(diǎn)更有趣，我將以一個(gè)示例開頭，該示例將以我的個(gè)人WTF達(dá)到頂峰？ 時(shí)刻。 完整的示例可以在專用的GitHub項(xiàng)目中找到 。

然后，我們將看到有關(guān)此意外行為的解釋，并最終得出一些結(jié)論以防止錯(cuò)誤。

例

這里有個(gè)例子……它不是那么簡(jiǎn)單或抽象，因?yàn)槲蚁Ｍ@示這種情況的相關(guān)性。 但是從某種意義上說(shuō)，這仍然是一個(gè)示例，它僅暗示實(shí)際上可能有用的代碼。

功能界面

假設(shè)對(duì)于在構(gòu)建過(guò)程中已經(jīng)存在結(jié)果的場(chǎng)景，我們需要對(duì)Future接口進(jìn)行特殊化。

我們決定通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)接口ImmediateFuture來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的，該接口get()使用默認(rèn)方法實(shí)現(xiàn)除get()之外的所有功能。 這導(dǎo)致功能界面 。

您可以在此處查看源代碼。

一個(gè)工廠

接下來(lái)，我們實(shí)現(xiàn)FutureFactory 。 它可能會(huì)創(chuàng)建各種期貨，但肯定會(huì)創(chuàng)建我們的新子類型。 它是這樣的：

未來(lái)工廠

/*** Creates a new future with the default result.*/ public static Future<Integer> createWithDefaultResult() {ImmediateFuture<Integer> immediateFuture = () -> 0;return immediateFuture; }/*** Creates a new future with the specified result.*/ public static Future<Integer> createWithResult(Integer result) {ImmediateFuture<Integer> immediateFuture = () -> result;return immediateFuture; }

創(chuàng)造未來(lái)

最后，我們使用工廠創(chuàng)建一些期貨并將其收集在一組中：

創(chuàng)建實(shí)例

public static void main(String[] args) {Set<Future<?>> futures = new HashSet<>();futures.add(FutureFactory.createWithDefaultResult());futures.add(FutureFactory.createWithDefaultResult());futures.add(FutureFactory.createWithResult(42));futures.add(FutureFactory.createWithResult(63));System.out.println(futures.size()); }

WTF ？！

運(yùn)行程序。 控制臺(tái)會(huì)說(shuō)...

4？ 不。 3。

WTF ？！

Lambda表達(dá)式的評(píng)估

那么這是怎么回事？ 那么，與有關(guān)lambda表達(dá)式的評(píng)估一些背景知識(shí)，這其實(shí)并不奇怪。 如果您不太熟悉Java的實(shí)現(xiàn)方式，那么現(xiàn)在是趕上Java的好時(shí)機(jī)。 做到這一點(diǎn)的一種方法是觀看Brian Goetz的演講“ Java中的Lambdas：深入了解”或閱讀我的摘要 。

Lambda表達(dá)式的實(shí)例

理解這種行為的關(guān)鍵在于，事實(shí)是JRE不保證如何將lambda表達(dá)式轉(zhuǎn)換為相應(yīng)接口的實(shí)例。 讓我們看一下Java語(yǔ)言規(guī)范對(duì)此事的看法：

15.27.4。 Lambda表達(dá)式的運(yùn)行時(shí)評(píng)估

[…]

分配并初始化具有以下屬性的類的新實(shí)例，或者引用具有以下屬性的類的現(xiàn)有實(shí)例。

[…類的屬性–這里不足為奇…]

這些規(guī)則旨在通過(guò)以下方式為Java編程語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)提供靈活性：

• 不必在每次評(píng)估中分配一個(gè)新對(duì)象。
• 由不同的lambda表達(dá)式產(chǎn)生的對(duì)象不必屬于不同的類（例如，如果主體相同）。
• 評(píng)估產(chǎn)生的每個(gè)對(duì)象不必屬于同一類（例如，可以內(nèi)聯(lián)捕獲的局部變量）。
• 如果“現(xiàn)有實(shí)例”可用，則不需要在先前的lambda評(píng)估中創(chuàng)建它（例如，可能在封閉類的初始化期間分配了它）。

[…]

JLS，Java SE 8版，§15.27.4

在其他優(yōu)化中，這顯然使JRE可以返回相同的實(shí)例，以重復(fù)評(píng)估lambda表達(dá)式。

非捕獲Lambda表達(dá)式的實(shí)例

請(qǐng)注意，在上面的示例中，表達(dá)式不捕獲任何變量。 因此，它永遠(yuǎn)不會(huì)因評(píng)估而改變。 而且由于lambda并非設(shè)計(jì)為具有狀態(tài)，因此不同的評(píng)估在其生命周期中也無(wú)法“分散”。 因此，一般而言，沒(méi)有充分的理由來(lái)創(chuàng)建多個(gè)不捕獲的lambda實(shí)例，因?yàn)樗鼈冊(cè)谡麄€(gè)生命周期中都完全相同。 這樣可以使優(yōu)化始終返回相同的實(shí)例。

（將其與捕獲某些變量的lambda表達(dá)式進(jìn)行對(duì)比。對(duì)此表達(dá)式的直接評(píng)估是創(chuàng)建一個(gè)將捕獲的變量作為字段的類。每個(gè)評(píng)估都必須創(chuàng)建一個(gè)新實(shí)例，將捕獲的變量存儲(chǔ)在其字段中這些情況顯然并不普遍。）

這就是上面代碼中發(fā)生的事情。 () -> 0是一個(gè)不捕獲的lambda表達(dá)式，因此每個(gè)評(píng)估都返回相同的實(shí)例。 因此，對(duì)createWithDefaultResult()每次調(diào)用都是如此。

但是，請(qǐng)記住，這僅適用于當(dāng)前安裝在我的計(jì)算機(jī)上的JRE版本（用于Win 64的Oracle 1.8.0_25-b18）。 您的可以有所不同，下一個(gè)gal也可以如此等等。

得到教訓(xùn)

因此，我們了解了為什么會(huì)這樣。 盡管這很有意義，但我仍然會(huì)說(shuō)這種行為并不明顯，因此并不是每個(gè)開發(fā)人員都期望的。 這是漏洞的滋生地，因此讓我們嘗試分析情況并從中學(xué)習(xí)一些東西。

使用默認(rèn)方法進(jìn)行子類型化

可以說(shuō)，意外行為的根本原因是如何完善Future的決定。 為此，我們擴(kuò)展了另一個(gè)接口，并使用默認(rèn)方法實(shí)現(xiàn)了部分功能。 僅剩一個(gè)未實(shí)現(xiàn)的方法， ImmediateFuture成為了一個(gè)啟用lambda表達(dá)式的功能接口。

另外， ImmediateFuture可以是抽象類。 這樣可以防止工廠意外返回相同的實(shí)例，因?yàn)樗荒苁褂胠ambda表達(dá)式。

關(guān)于抽象類和默認(rèn)方法的討論不容易解決，因此在這里我不嘗試這樣做。 但是，我很快將發(fā)布有關(guān)默認(rèn)方法的文章，并且我打算再講一遍。 可以說(shuō)，在做出決定時(shí)應(yīng)考慮此處提出的案例。

工廠中的Lambda

由于lambda的引用相等性不可預(yù)測(cè)，因此工廠方法應(yīng)仔細(xì)考慮使用它們來(lái)創(chuàng)建實(shí)例。 除非方法的協(xié)定明確允許不同的調(diào)用返回相同的實(shí)例，否則應(yīng)完全避免使用它們。

我建議在此禁令中包括捕獲lambda。 （對(duì)我而言）一點(diǎn)也不清楚，在什么情況下可以在將來(lái)的JRE版本中重用同一實(shí)例。 一種可能的情況是，JIT發(fā)現(xiàn)緊密的循環(huán)創(chuàng)建了總是（或至少經(jīng)常）返回同一實(shí)例的供應(yīng)商。 通過(guò)用于不捕獲lambda的邏輯，重用同一供應(yīng)商實(shí)例將是有效的優(yōu)化。

匿名類與Lambda表達(dá)式

注意匿名類和lambda表達(dá)式的不同語(yǔ)義。 前者保證創(chuàng)建新實(shí)例，而后者則不能。 為了繼續(xù)該示例，以下createWithDefaultResult()將導(dǎo)致futures –大小為4的集合：

匿名類的替代實(shí)現(xiàn)

public static Future<Integer> createWithDefaultResult() {ImmediateFuture<Integer> immediateFuture = new ImmediateFuture<Integer>() {@Overridepublic Integer get() throws InterruptedException, ExecutionException {return 0;}};return immediateFuture; }

這尤其令人不安，因?yàn)樵S多IDE允許從匿名接口實(shí)現(xiàn)到lambda表達(dá)式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，反之亦然。 由于兩者之間存在細(xì)微的差異，這種看似純粹的句法轉(zhuǎn)換會(huì)帶來(lái)細(xì)微的行為變化。 （我最初并不了解。）

萬(wàn)一您遇到了這種情況，并選擇使用匿名類，請(qǐng)確保以明顯方式記錄您的決定！ 不幸的是，似乎沒(méi)有辦法阻止Eclipse對(duì)其進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換（例如，如果將轉(zhuǎn)換作為保存操作啟用），這也會(huì)刪除匿名類中的所有注釋。

最終的替代方案似乎是一個(gè)（靜態(tài)）嵌套類。 我知道沒(méi)有哪個(gè)IDE敢將其轉(zhuǎn)換為lambda表達(dá)式，因此這是最安全的方法。 盡管如此，仍需要對(duì)其進(jìn)行文檔記錄，以防止下一個(gè)Java-8迷（確實(shí)像您一樣）出現(xiàn)并加緊您的仔細(xì)考慮。

功能接口標(biāo)識(shí)

當(dāng)您依賴功能接口的標(biāo)識(shí)時(shí)要小心。 始終考慮是否有可能，無(wú)論您在何處獲得這些實(shí)例，都可能反復(fù)將您交給同一個(gè)實(shí)例。

但這當(dāng)然是模糊的，幾乎沒(méi)有什么具體的結(jié)果。 首先，所有其他接口都可以簡(jiǎn)化為功能接口。 這實(shí)際上就是我選擇Future的原因-我想舉一個(gè)不會(huì)立即尖叫瘋狂的LAMBDA狗屎的例子！ 其次，這會(huì)使您很快變得偏執(zhí)。

因此，請(qǐng)不要過(guò)分考慮-記住這一點(diǎn)。

保證行為

最后但并非最不重要的一點(diǎn)（這始終是正確的，但值得在此重復(fù)）：

不要依靠無(wú)證的行為！

JLS不保證每個(gè)lambda評(píng)估都返回一個(gè)新實(shí)例（如上面的代碼所示）。 但是它不能保證觀察到的行為，即非捕獲的lambda總是由同一實(shí)例表示。 因此，不要編寫依賴于兩者的代碼。

不過(guò)，我必須承認(rèn)，這是一個(gè)艱難的過(guò)程。 認(rèn)真地說(shuō)，誰(shuí)在使用某些功能之前先看過(guò)它們的JLS？ 我當(dāng)然不會(huì)。

反射

我們已經(jīng)看到Java不能保證所評(píng)估的lambda表達(dá)式的身份。 盡管這是一個(gè)有效的優(yōu)化，但它可能會(huì)產(chǎn)生令人驚訝的效果。 為了防止這種情況引入細(xì)微的錯(cuò)誤，我們導(dǎo)出了以下準(zhǔn)則：

• 使用默認(rèn)方法部分實(shí)現(xiàn)接口時(shí)要小心。
• 不要在工廠方法中使用lambda表達(dá)式。
• 當(dāng)身份很重要時(shí)，請(qǐng)使用匿名類或更好的內(nèi)部類。
• 依賴功能接口的標(biāo)識(shí)時(shí)要小心。
• 最后， 不要依賴未記錄的行為！

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/01/instances-of-non-capturing-lambdas.html

lambda捕獲this

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的lambda捕获this_非捕获Lambda的实例的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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