【解惑】领略Java内部类的“内部”

转自:http://www.iteye.com/topic/494230

内部类有两种情况:

(1) 在类中定义一个类(私有内部类,静态内部类)

(2) 在方法中定义一个类(局部内部类,匿名内部类)

1、私有内部类 —— 在方法之间定义的内部类,非静态

我们首先看看类中内部类的两个特点:

(1) 在外部类的作用范围内可以任意创建内部类对象,即使内部类是私有的(私有内部类)。即内部类对包围它的外部类可见。

(2) 在内部类中可以访问其外部类的所有域,即使是私有域。即外部类对内部类可见。

问题来了:上面两个特点到底如何办到的呢?内部类的”内部”到底发生了什么?

其实,内部类是Java编译器一手操办的。虚拟机并不知道内部类与常规类有什么不同。 编译器是如何瞒住虚拟机的呢?

对内部类进行编译后发现有两个class文件: Outer.classOuter$Inner.class。这说明内部类Inner仍然被编译成一个独立的类(Outer$Inner.class),而不是Outer类的某一个域。 虚拟机运行的时候,也是把Inner作为一种常规类来处理的。

但问题来了,即然是两个常规类,为什么他们之间可以互相访问私有域那(最开始提到的两个内部类特点)?这就要问问编译器到底把这两个类编译成什么东西了。

我们利用reflect反射机制来探查了一下内部类编译后的情况(关于探查类内部机制的代码提供在下面的附件里Reflect.java)。

(1)、编译代码1生成 Outer$Inner.class 文件后使用 ReflectUtil.reflect(“Outer$Inner”) 对内部类Inner进行反射。运行结果 发现了三个隐含的成分:

好了,现在我们可以解释上面的第一个内部类特点了: 为什么外部类可以创建内部类的对象?并且内部类能够方便的引用到外部类对象?

首先编译器将外、内部类编译后放在同一个包中。在内部类中附加一个包可见构造器。这样, 虚拟机运行Outer类中Inner in=new Inner(); 实际上调用的是包可见构造: new Outer$Inner(this,null)。因此即使是private内部类,也会通过隐含的包可见构造器成功的获得私有内部类的构造权限。

再者,Outer$Inner类中有一个指向外部类Outer的引用this$0,那么通过这个引用就可以方便的得到外部类对象中可见成员。但是Outer类中的private成员是如何访问到的呢?这就要看看下面Outer.class文件中的秘密了。

(2)、编译代码2生成 Outer.class文件,然后使用 ReflectUtil.reflect(“Outer”) 对外部类Outer进行反射 。 运行结果 发现一个隐含成分如下:

现在可以解释第二个特点了: 为什么内部类可以引用外部类的私有域?

原因的关键就在编译器在外围类中添加了静态方法access$0。 它将返回值作为参数传递给他的对象域data。这样内部类Inner中的打印语句:

System.out.println(data);

实际上运行的时候调用的是:

S ystem.out.println(this$0.access$0(Outer));

总结一下编译器对类中内部类做的手脚吧:

(1) 在内部类中偷偷摸摸的创建了包可见构造器,从而使外部类获得了创建权限。

(2) 在外部类中偷偷摸摸的创建了访问私有变量的静态方法,从而 使 内部类获得了访问权限。

这样,类中定义的内部类无论私有,公有,静态都可以被包围它的外部类所访问。

2、静态内部类 —— 在方法间定义的内部类,静态

内部类也有静态的区别,这就是静态内部类,我们来看看代码:

静态内部类和私有内部类最大的区别在于,静态内部类中无法引用到其外围类的非静态成员。这是为什么?我们还是来看看静态内部类Outer$Inner中发生了什么吧?

与上面私有内部类反编译1比较发现,少了一个指向外围类对象的引用final Outer this$0; 也就是说静态内部类无法得到其外围类对象的引用,那么自然也就无法访问外围类的非静态成员了。 因此,静态内部类只能访问其外围类的静态成员,除此之外与非静态内部类没有任何区别。

3、局部内部类 —— 在方法中定义的内部类

方法内部类也有两个特点

(1) 方法中的内部类没有访问修饰符, 即方法内部类对包围它的方法之外的任何东西都不可见。

(2) 方法内部类只能够访问该方法中的局部变量,所以也叫局部内部类。而且这些局部变量一定要是final修饰的常量。

这又是为什么呢?

(1) 我们首先对Outter类进行反射发现,Outter中再也没有返回私有域的隐藏方法了。

(2) 对Inner类的反射发现,Inner类内部多了一个对beep变量的备份隐藏域:final int val$i;

我们可以这样解释Inner类中的这个备份常量域,首先当JVM运行到需要创建Inner对象之后,Outter类已经全部运行完毕,这是垃圾回收机制很有可能释放掉局部变量beep。那么Inner类到哪去找beep变量呢?

编译器又出来帮我们解决了这个问题,他在Inner类中创建了一个beep的备份,也就是说即使Ouuter中的beep被回收了,Inner中还有一个备份存在,自然就不怕找不到了。

但是问题又来了。如果Outter中的beep不停的在变化那。那岂不是也要让备份的beep变量无时无刻的变化。 为了保持局部变量与局部内部类中备份域保持一致。编译器不得不规定死这些局部域必须是常量,一旦赋值不能再发生变化了。

所以为什么局部内部类应用外部方法的域必须是常量域的原因所在了。

内部类的特点总结

(1) 在方法间定义的非静态内部类:

● 外围类和内部类可互相访问自己的私有成员。

● 内部类中不能定义静态成员变量。

(2) 在方法间定义的静态内部类:

● 只能访问外部类的静态成员。

(3) 在方法中定义的局部内部类:

● 该内部类没有任何的访问控制权限

● 外围类看不见方法中的局部内部类的,但是局部内部类可以访问外围类的任何成员。

● 方法体中可以访问局部内部类,但是访问语句必须在定义局部内部类之后。

● 局部内部类只能访问方法体中的常量,即用final修饰的成员。

(4) 在方法中定义的匿名内部类:

● 没有构造器,取而代之的是将构造器参数传递给超类构造器。

Original: https://www.cnblogs.com/wangpei/p/7084376.html
Author: 王培
Title: 【解惑】领略Java内部类的“内部”

原创文章受到原创版权保护。转载请注明出处:https://www.johngo689.com/536817/

转载文章受原作者版权保护。转载请注明原作者出处!

(0)

大家都在看

  • Docker仓库管理镜像 — 公共仓库【Docker Hub】和私人仓库【Registry】和【harbor】

    镜像仓库管理 docker仓库,用来管理镜像。主要分为公共仓库和私人仓库。下面介绍了公共仓库Docker Hub、私人仓库Registry和harbor。 DockerHUb仓库管…

    Java 2023年6月15日
    061
  • git 重写历史

    link:date: 2022-08-30 历史提交commit信息修改 修改最新log $ git commit –amend 修改多个提交信息 Git 没有一个改变历史工具,…

    Java 2023年6月13日
    070
  • Nginx中的Rewrite的重定向配置与实践

    简介:Rewrite是Nginx服务器提供的一个重要的功能,它可以实现URL重定向功能。回到顶部 一:理解地址重写 与 地址转发的含义。 地址重写与 地址转发是两个不同的概念。 地…

    Java 2023年5月30日
    096
  • 分布式多级缓存(本地缓存,redis缓存)

    结构包: 使用案例: 实现效果: 1、基本并发的本地缓存,基于分布式轻量级锁的redis缓存 2、热缓存(高频访问持续缓存)+快速过期(本地缓存2秒,redis缓存10秒) 3、方…

    Java 2023年6月6日
    077
  • markdown mermaid状态图

    状态图 状态图是一种用于计算机科学和相关领域描述系统行为的图。状态图要求描述的系统由有限数量的状态组成。 语法: stateDiagram-v2 [*] –> Still …

    Java 2023年6月5日
    062
  • IDEA中提示配置jdk1.8

    问题描述:运行Java Web项目时,IDEA中提示:Warning:java: 源值1.5已过时, 将在未来所有发行版中删除 解决方法:1. 打开【File】—【Project …

    Java 2023年5月30日
    053
  • Java中代码块的理解

    静态、实例代码块 静态代码块,在类加载之前会加载一次,可以用来初始化静态资源 实例代码块,每次调用构造器初始化对象的时候,都要执行一次。其实质是放到构造器方法中执行。可以用来初始化…

    Java 2023年6月15日
    048
  • java 实体类命名规则

    1,PO(Persistent Object) 持久层对象,它是由一组属性和属性的get和set方法组成,最简单的 PO 就是对应数据库中某个表中的一条记录(也就是说,我们可以将数…

    Java 2023年5月29日
    091
  • Halo 开源项目学习(三):注册与登录

    基本介绍 首次启动 Halo 项目时需要安装博客并注册用户信息,当博客安装完成后用户就可以根据注册的信息登录到管理员界面,下面我们分析一下整个过程中代码是如何执行的。 博客安装 项…

    Java 2023年6月9日
    053
  • SVN+Maven+Tomcat+Jenkins持续构建

    一、准备工作 1.1安装软件 安装JDK、SVN、Maven、Tomcat、Jenkins及必要插件。 1.2安装jenkins所需插件 最开始安装jenkins时选择安装默认的插…

    Java 2023年6月8日
    061
  • RabbitMQ的初识和快速入门

    1.初识MQ 1.1.同步和异步通讯 微服务间通讯有同步和异步两种方式: 同步通讯:就像打电话,需要实时响应。 异步通讯:就像发邮件,不需要马上回复。 两种方式各有优劣,打电话可以…

    Java 2023年6月7日
    062
  • 定义简单的注解

    定义一个注解 @Target(ElementType.METHOD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface U…

    Java 2023年6月5日
    071
  • Hexo 博客安装 Fluid 主题

    一.主题 使用 hexo 推荐选择一款自己喜欢的主题,主题带有一些额外的功能适配,不需要自己去做,比如评论、友链、访问统计。可以浏览官方网站来选择自己喜欢的主题:https://h…

    Java 2023年6月9日
    083
  • 干货:RabbitMQ消息队列基本原理介绍

    RabbitMQ 是高级消息队列协议(AMQP)的开源消息代理软件。 RabbitMQ 服务器是用 Erlang 语言编写的,消息系统允许软件、应用相互连接和扩展。这些应用可以相互…

    Java 2023年5月30日
    087
  • 从芒果分装角度—看MapReduce流程

    有一芒果产销基地,园区内有芒果种植园(产), 芒果分装库(装),芒果销路(销)。芒果种植园即HDFS中的文件,这个种植园规模很大,有不同的山头,假设一个山头一个分区。芒果的品质不同…

    Java 2023年6月8日
    0113
  • Git常用命令

    1.仓库 2.配置 3.增加/删除文件 4.代码提交 5.分支 6.标签 7.查看信息 8.远程同步 9.撤销 10.其他 1.仓库 将当前目录初始化为Git代码库 $ git i…

    Java 2023年6月8日
    077
亲爱的 Coder【最近整理,可免费获取】👉 最新必读书单  | 👏 面试题下载  | 🌎 免费的AI知识星球