内部类访问外部类变量的问题

本文详细解析了Java中局部内部类为何只能访问final类型的局部变量,探讨了局部变量生命周期与局部内部类对象生命周期的不一致性,并解释了如何通过将final局部变量复制为复制品来解决这一问题,确保访问语义效果的一致性。

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package test;
public class TestFinal 
{
    //只有定义成 final User user 才不会报错为什么?
    public void test( User user)
    {
        (new Thread()
            { 
                public void run()
                    {   
                        System.out.println("user.name-->"+user.name);
                    }
            } 
        ).start();  
    }
    public static void main(String[] args) 
    {
        User user=new User();
        user.setId(007);
        user.setName("zhaoyang");
        
        TestFinal testFinal=new TestFinal();
        testFinal.test(user);    
    }
}


class  User
{
    String name=null;
    int id;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    
}

1)从程序设计语言的理论上:局部内部类(即:定义在方法中的内部类),由于本身就是在方法内部(可出现在形式参数定义处或者方法体处),因而访问方法中的局部变量(形式参数或局部变量)是天经地义的.是很自然的


2)为什么JAVA中要加上一条限制:只能访问final型的局部变量?


3)JAVA语言的编译程序的设计者当然全实现:局部内部类能访问方法中的所有的局部变量(因为:从理论上这是很自然的要求),但是:编译技术是无法实现的或代价极高.


4)困难在何处?到底难在哪儿?
局部变量的生命周期与局部内部类的对象的生命周期的不一致性!

5)设方法f被调用,从而在它的调用栈中生成了变量i,此时产生了一个局部内部类对象inner_object,它访问了该局部变量i .当方法f()运行结束后,局部变量i就已死亡了,不存在了.但:局部内部类对象inner_object还可能一直存在(只能没有人再引用该对象时,它才会死亡),它不会随着方法f()运行结束死亡.这时:出现了一个"荒唐"结果:局部内部类对象inner_object要访问一个已不存在的局部变量i!


6)如何才能实现?当变量是final时,通过将final局部变量"复制"一份,复制品直接作为局部内部中的数据成员.这样:当局部内部类访问局部变量时,其实真正访问的是这个局部变量的"复制品"(即:这个复制品就代表了那个局部变量).因此:当运行栈中的真正的局部变量死亡时,局部内部类对象仍可以访问局部变量(其实访问的是"复制品"),给人的感觉:好像是局部变量的"生命期"延长了.

那么:核心的问题是:怎么才能使得:访问"复制品"访问真正的原始的局部变量,其语义效果是一样的呢?
当变量是final时,若是基本数据类型,由于其值不变,因而:其复制品与原始的量是一样.语义效果相同.(若:不是final,就无法保证:复制品与原始变量保持一致了,因为:在方法中改的是原始变量,而局部内部类中改的是复制品)

当变量是final时,若是引用类型,由于其引用值不变(即:永远指向同一个对象),因而:其复制品与原始的引用变量一样,永远指向同一个对象(由于是final,从而保证:只能指向这个对象,再不能指向其它对象),达到:局部内部类中访问的复制品与方法代码中访问的原始对象,永远都是同一个即:语义效果是一样的.否则:当方法中改原始变量,而局部内部类中改复制品时,就无法保证:复制品与原始变量保持一致了(因此:它们原本就应该是同一个变量.)

一句话:这个规定是一种无可奈何.也说明:程序设计语言的设计受到实现技术的限制的.这就是一例. 因为:我就看到不少人都持这种观点:设计与想法是最重要的,实现的技术是无关紧要的,只要你作出设计与规定,都能实现.

转自:http://topic.youkuaiyun.com/u/20090217/13/f1727a3c-766d-49c2-b68c-d3b5e154cb6e.html

 

### Java 内部类访问外部类私有变量 在 Java 中,内部类可以直接访问外部类的私有成员变量和方法。这种行为是由 Java 编译器通过合成机制来支持的,在编译阶段会自动生成必要的代码以便于内部类能够安全地访问这些私有成员。 当定义了一个内部类时,即使该内部类是非静态的(即依赖于外部类的具体实例),它仍然可以通过 `外部类名.this` 的方式显式访问外部类中的任何成员,包括私有的成员变量或方法[^2]。此外,对于非静态内部类而言,它的设计初衷就是紧密绑定到外部类一个具体实例上,因此它可以自由地操作这个实例上的所有数据成员,无论它们是否被声明为 `private` 或其他修饰符[^4]。 下面是一个具体的例子展示如何实现这一点: ```java public class Outer { private String secretMessage = "This is a hidden message"; class Inner { public void revealSecret() { System.out.println(secretMessage); // Directly accessing the outer class's private field. } } public static void main(String[] args){ Outer outerInstance = new Outer(); Outer.Inner innerInstance = outerInstance.new Inner(); // Creating an instance of the inner class. innerInstance.revealSecret(); // Output will be: This is a hidden message } } ``` 在这个案例中可以看到,尽管字段 `secretMessage` 是对外隐藏并标记为 `private` 的,但是嵌套在其内的子类 `Inner` 却能毫无障碍地读取甚至修改这一属性值[^1]^。 值得注意的是,虽然上述情况适用于普通的非静态内部类,但对于 **静态内部类** 则有所不同。由于静态内部类并不依附于某个特定的外部类实例,所以除非提供明确的路径或者创建相应的外部类实例,否则无法直接触及那些属于外部类实例级别的私有资源[^3]。 综上所述,只要遵循正确的语法结构以及理解两者之间的关系,就可以让内部类成功获取来自外部类的私密信息而无需额外权限授予过程。 ####
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