Lambda 捕获 vs 非捕获

Question

请问为什么第一个lambda表达式会捕获变量，而第二个不会呢？

   Runnable createLambdaWithCapture() {
      return System.out::println;
   }    
   Runnable createLambdaWithApparentCapture() {
        return () -> System.out.println();
   }

- Steven

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感谢您的回答。我认为方法引用是lambda的“合成糖”。甚至IntelliJ IDEA建议将此方法引用替换为相同的非捕获lambda。 - Steven

请参见What is the equivalent lambda expression for System.out::println。 - Holger

@Holger，解释得很好。不知道为什么几乎每本关于lambda的书都没有深入探讨细节。他们只是说你可以用方法引用替换lamdba，并没有说可能会有一些陷阱。 - Steven

这些书的主要目的是简化，否则任何人都会直接阅读Java语言规范。但是在哪里划线是一个艰难的决定。不幸的是，有很多文档，特别是网页，似乎因为作者不知道更好的方法而显得邋遢。你知道，每个人都可以建立一个网页... - Holger

Answer 1

第一个代码片段是捕获的，因为它在执行return语句时评估了System.out并且捕获相应的对象引用以在其Runnable#run实现中使用。

第二个代码片段生成了一个未被捕获的Runnable实例，因为System.out仅在该实例的run方法被调用时被评估。自return语句被执行以来，它可能已经改变。

- Savior

Answer 2

在第一种方法中，System.out 在 return 语句中立即被计算。

相应的 lambda 表达式就像你将 System.out 分解为一个变量，然后变量成为一个有效的闭包：

Runnable createLambdaWithCapture() {
    PrintWriter foo = System.out;
    return () -> foo.println(); // foo is captured and effectively final
}

在第二种方法中，System.out（它是一个静态字段）不是final的，并且稍后可以在运行时更改。它直到调用Runnable::run才被调用。

System.out = aPrintStream;
Runnable runnable1 = createLambdaWithCapture();
Runnable runnable2 = createLambdaWithApparentCapture();
System.out = anotherPrintStream;
runnable1.run(); // prints to aPrintStream
runnable2.run(); // prints to anotherPrintStream

- Novaterata

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等价的lambda表达式为PrintWriter foo = Objects.requireNonNull(System.out); return () -> foo.println();。 - Holger

@Holger，那可能在技术上是正确的，并且与您回答的其他问题相关，但它对于这个问题似乎不太重要，只会成为噪音。 - Novaterata

说到不相关但技术上是真的事情，System.out 是 final，尽管它仍然可以改变。但是你必须调用 System.setOut(…) 来改变它。这种奇怪的现象是 Java 的历史遗产之一。 - Holger