为什么Java 16允许在非静态内部类中使用静态方法？

Question

我们知道非静态内部类可以使用外部类实例进行访问，因此静态方法在非静态类内部的意义较小。但是从Java 16开始，在非静态内部类中允许出现静态方法。

为什么一开始存在这个限制？为什么在新版本中允许这样做呢？

public class OuterClass {

    class InnerClass {
        static void printMe() {
            System.out.println("Inside inner class");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        InnerClass.printMe();
    }

}

- Pradeesh tet

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为什么新版本允许这样做呢？可能是因为它很有用。我有时也希望能这样做。一个封装在适当位置且不依赖于任何实例（内部或外部）的方法似乎是明确定义的。 - iggy

更好的问题是：为什么一开始会有这样的限制存在？ - Brian Goetz

@BrianGoetz，你能回答这个问题吗？ :) - Andy Turner

@paulsm4 无论如何，我们都会为外部类创建一个实例，所以认为这是没有意义的。正如Brian Goetz所说，我想知道为什么一开始就存在这样的限制？ - Pradeesh tet

@AndyTurner 我的印象是他们想要假装每个外部类的实例都有一个全新的内部类，就好像 outer1.InnerClass 是一个不同于 outer2.InnerClass 的类一样。当然，这并不是实际的工作方式，但通过禁止使用 static 关键字，他们可以让这种幻觉持续更长一些时间... - user253751

@AndyTurner 用户 user253751 的答案大多是正确的——在嵌套类被添加（Java 1.1）时，静态成员在另一个类中有多种可能的解释，因此这个问题被推迟了。 - Brian Goetz

Answer 1

您正在询问Java 16中的更改原因，因此您应该首先查看发布说明，看看它是否有相关内容。 它是这样描述的：

JEP 395: Records (JDK-8246771)
tools/javac
Java语言中添加了Records功能。 Records是Java语言中新的一类类。 它们作为不可变数据的透明载体，比普通类具有更少的仪式感。

自从嵌套类第一次引入Java以来，除静态final字段初始化为常量表达式之外，内部嵌套类声明静态成员被禁止。 这个限制适用于非静态成员类、本地类和匿名类。

JEP 384: Records (Second Preview) 添加了对本地接口、枚举类和记录类的支持，它们都是静态定义。 这是一个受欢迎的增强，允许缩小某些声明的范围到本地上下文。

虽然JEP 384允许静态局部类和接口，但没有放宽内部类的静态成员类和接口的限制。内部类可以在其方法体中声明静态接口，但不能作为类成员。

作为自然的下一步，JEP 395进一步放松嵌套限制，并允许在内部类中声明静态类、方法、字段等。

更多信息请参见JEP 395。

- Andreas

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有趣的是，现在Java也加入了Records，在C#引入Records一年后... - csstudent1418

Answer 2

具体原因详见JEP 395。

内部类的静态成员

当前规范中指定，如果内部类声明了一个明确或隐式地是静态的成员（除非该成员是一个常量变量），则会导致编译时错误。这意味着，例如，内部类不能声明一个记录类成员，因为嵌套记录类隐式地是静态的。

为了允许内部类声明明确或隐式地是静态的成员，我们放宽了这一限制。特别地，这允许内部类声明一个静态成员，该静态成员是一个记录类。

换句话说，有必要去除内部类的静态成员限制以解决特定情况，即允许在内部类中声明record类。但他们决定趁机去除所有情况下的限制。

这意味着设计者们得出结论，原始限制整体上既不是技术上必要的，也不是理想的。

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为什么最初存在这种限制?

那是一个更加困难的问题。限制嵌套类中静态字段的决定应该在1996年或1997年早期设计Java 1.1时就已经做出了。除非有人能找到当时的书面资料，否则很难准确地记住原始决策背后的原因。所以我们永远不会确定。

^{(Brian Goetz在上面发表了评论："... 在添加嵌套类（Java 1.1）时，静态字段在另一个类中具有多种可能的解释，因此这个问题被搁置了。"。这当然说得通，但这只是一个人对25年前发生的事情的回忆。如果是我，我不会对那么久之前的记忆感到自信，除非我有当时的记录、笔记等可以参考。)}

关于最初限制的理由，有一些猜测:

• 为什么Java禁止在内部类中使用静态字段？

- Stephen C

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在非静态上下文声明的类中禁止静态可变状态（即除常量外没有静态字段）的一些好的动机包括：(1) 它们不需要，因为它们等效于外部实例的字段，(2) 许多程序员会期望它们等同于外部类的静态字段，即全局的，从而导致混淆，(3) 静态初始化程序（和具有初始化程序表达式的静态字段）需要在每个实例创建后执行，而不仅仅是在加载类时执行一次，这会使类加载器复杂化。 - kaya3

这个无关紧要。重点是当前负责Java语言的人明显没有被这些理由所说服。 - Stephen C

是的，我只是在你最后一段的基础上提出了一些可能导致它在旧版Java中不被允许的原因。 - kaya3