访问父类的私有字段

Question

众所周知，私有字段不会在类之间继承。但是，我很好奇内部静态类的情况。 考虑以下代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new B();
    }

    private static class A {
        private int a = 10;

        private void foo() {
            System.out.println("A.foo");
        }
    }

    private static class B extends A {
        {
            // foo();    // compile-time error
            super.foo();    // ok

            // System.out.println(a);    // compile-time error
            System.out.println(super.a);    // ok
        }
    }
}

您能解释一下如何访问其他内部类的私有字段吗？如果这是合法的，为什么只能通过“super.XXX”结构访问呢？

- szimon

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我认为修饰符只与外部类有关。内部类则不同... - Oliver Watkins

Answer 1

内部类是Java中的后期加入。当它们被添加时，它们仅作为编译器扩展添加，没有更改JVM。

语言规范规定，内部类可以访问其声明所在类的私有成员，包括其他内部类。

为使其正常工作，编译器生成桥接方法。使用上面示例中的Main $ A运行javap命令，结果如下所示：

请注意，添加了access$200和access$300。 它们提供了对私有方法和字段的后门访问。

class Main$A {
  Main$A(Main$1);
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #3                  // Method "<init>":()V
       4: return        

  static void access$200(Main$A);
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #2                  // Method foo:()V
       4: return        

  static int access$300(Main$A);
    Code:
       0: aload_0       
       1: getfield      #1                  // Field a:I
       4: ireturn       
}

为了完整起见，这里是 Main$B 的生成代码。请注意，在 Java 代码中出现 super.a 和 super.foo() 的地方，它们被替换成了 access$200 和 300 的调用。

class Main$B extends Main$A {
  public Main$B();
    Code:
       0: aload_0       
       1: aconst_null   
       2: invokespecial #1                  // Method Main$A."<init>":(LMain$1;)V
       5: aload_0       
       6: invokestatic  #2                  // Method Main$A.access$100:(LMain$A;)V
       9: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      12: aload_0       
      13: invokestatic  #4                  // Method Main$A.access$200:(LMain$A;)I
      16: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
      19: return        
}

如果这是合法的，为什么只能通过 "super.XXX" 结构实现呢？

私有字段通常不是编译器解析字段的路径的一部分，通过强制开发人员指定 super，编译器确保私有访问是所需的，而不是一个错误。

- Chris K

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好的，如果我理解正确：当我使用“super.XXX”结构时，会调用access$200和access$300？ - szimon

Answer 2

来自JLS3 6.6.1：“私有类成员或构造函数仅在包含该成员或构造函数的顶级类（§7.6）的主体内部可访问。它不会被子类继承。

由于内部类在顶级类的主体内部可访问，因此它是可访问的，而子类则不在封闭类之内。 现在规范并没有说明应该如何实现这一点 - 这并不是规范的工作。实际上，这取决于实现程序员使其发生的方式，而这些细节在当前规范中没有记录。

- Jabir