传递给Runnable的变量为何需为final？如何解决该问题？

• 闭包的变量捕获特性：Runnable本质是闭包，会捕获外部作用域的变量。如果变量不是final/有效final，外部代码可能在Runnable异步执行前修改它，导致Runnable拿到的是变量的最新值，逻辑结果完全不可控，甚至引发并发安全问题。
• Java的设计初衷：防止开发者误修改被捕获的变量。因为Runnable通常在其他线程执行，外部变量的变更会让异步逻辑的行为变得混乱，final/有效final能保证变量被捕获后不会再被修改，确保Runnable拿到的是稳定符合预期的值。
• 底层实现逻辑：Java会把捕获的变量复制一份到Runnable实例中，如果变量不是final，外部修改后原变量和副本值会不一致，引发逻辑错误；final则能保证两者始终一致，从根源避免这类问题。

问题分析 #

示例中的循环变量i每次循环都会自增，不属于有效final变量。当Runnable任务在异步线程执行时，i的值可能已经被循环修改（甚至循环结束后i等于mystr.length()，此时调用mystr.charAt(i)会抛出StringIndexOutOfBoundsException），最终输出结果不符合预期，甚至报错。

修复方案 #

在循环内部创建一个有效final的局部变量，保存当前循环的i值，让Runnable捕获这个稳定的变量：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class NewTest {

    public static void main(String[] args) {
        String mystr = "banana";

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

        for (int i = 0; i < mystr.length(); i++) {
            // 用局部变量保存当前索引，该变量是有效final的
            int currentIndex = i;
            Runnable task = () -> {
                System.out.print(mystr.charAt(currentIndex));
            };

            executor.submit(task);
        }

        executor.shutdown();
    }
}

也可以用增强for循环简化代码，增强for循环中的循环变量默认是有效final的，无需额外声明：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class NewTest {

    public static void main(String[] args) {
        String mystr = "banana";

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

        // 遍历每个字符，c是有效final变量
        for (char c : mystr.toCharArray()) {
            Runnable task = () -> {
                System.out.print(c);
            };
            executor.submit(task);
        }

        executor.shutdown();
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lesleyys