通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性

一起学习

该篇文章涉及到了java可访问特性以及内部类的一些内容，向读者展示了一个内部类的特别的现象，通过这个例子，使开发者了解到一些他们以前可能没有注意到的细节，也许可以帮助开发者更透彻的了解java的可访问特性、内部类和虚拟机。并且通过对这些细节的分析，可能会对开发者思考、分析问题，以及适当的使用工具有所启迪。 java的访问修改符（access modifier）包括：Default-Access、public、private、protected四种。 并不是所有的情况都可以使用全部四种访问修改符，有的情况下使用某些访问修改符是没有意义的， 例如：如果一个类不是内部类，则不能使用private作为该类的访问修改符，编译下面的代码： private class test { ... } jdk编译器将给出“modifier private not allowed here”错误提示。 因为private特性只能由定义它的那个类使用，如果上面的代码通过编译，则不会有任何情况可以使用test 类，那么也就不会有任何意义。 如果一个类没有定义任何构造函数，则编译器将生成一个缺省的构造函数，该构造函数的访问修改符和类的 访问修改符相同，例如： class test将生成test()构造函数 public class test将生成public test()构造函数。 在使用内部类的情况，上述的特性将使编译器表现出一个特别现象。需要说明的是，下面的例子仅针对 Windows系统下jdk编译器，作者并没有尝试使用其他的编译器的情况。但由于java编译器生成的是class 文件这种中间形式的代码，所以下面的讨论应该适用于任何符合java标准的编译器。 编译下面的代码： public class Wrapper { private class InnerClass {} private void testInnerClass() { InnerClass inner = new InnerClass(); } public static void main(String[] args) { Wrapper wrapper = new Wrapper(); wrapper.testInnerClass(); } } 将产生三个class文件：Wrapper、Wrapper$InnerClass和Wrapper$1。 对于前两个文件，了解内部类的读者都会理解，但第三个类Wrapper$1的作用是什么呢？ 使用java的反射机制，或者使用javap反汇编器，将发现Wrapper$1类没有任何成员变量和方法， 而Wrapper$InnerClass则除了有一个private Wrapper$InnerClass()构造方法外，还有一个 Wrapper$InnerClass(Wrapper$1)构造方法，使用javap，你将发现Wrapper$InnerClass(Wrapper$1) 并没有使用Wrapper$1类型的参数，而只是直接调用了private Wrapper$InnerClass()。 如果读者仔细思考一下创建一个新的类实例的过程，大概已经明白了产生上述现象的原因： 当程序试图创建一个Wrapper$InnerClass的类实例时，却不能使用其缺省的构造函数，因为 Wrapper$InnerClass()是private的，不能由外部使用。因此编译器不得不再生成一个可访问 的构造函数，由于这里只有Wrapper类的private void testInnerClass()方法使用了 new InnerClass()，所以编译器只（需）为这个新的构造函数生成了Default-Access的访问修改符。 同时，为了和已有的缺省构造函数有所区别，就加入了一个Wrapper$1类型的参数， 为此，编译器还要生成一个Wrapper$1类。 为了更简单，（也许）更清晰的看到编译器生成的class代码工作的原理，读者可以使用java反编译器，来 看看class反编译后生成的java源程序，下面是作者使用Jad反编译后生成的Wrapper类的代码： // Decompiled by Jad v1.5.7d. Copyright 2000 Pavel Kouznetsov. // Jad home page: // Decompiler options: packimports(3) // Source File Name: Wrapper.java public class Wrapper { private class InnerClass { private InnerClass() { } InnerClass(_cls1 _pcls1) { this(); } } public Wrapper() { } private void testInnerClass() { InnerClass innerclass = new InnerClass(null); } public static void main(String args[]) { Wrapper wrapper = new Wrapper(); wrapper.testInnerClass(); } // Unreferenced inner classes: /* anonymous class */ class _cls1 { } } 显然，Wrapper$1类不会有任何实际的作用。那么为什么编译器一定要生成Wrapper$1类，而不使用随便一个 基本类型（例如byte）来作为占位符呢？我想，大概是因为使用Wrapper$1可以使用更少的内存吧，因为一个 空类是不会占用任何内存的（Wrapper$1类没有任何成员变量，也就不会需要任何指向它的指针变量，事实上， 即使删除Wrapper$1.class文件，也不会影响程序运行，jvm将不会给出任何错误提示。）， 而任何一个可以有实际值的参数都会要求开辟一些内存来存放它。那么java的编译器不会做优化吗？ 问题是java编译器最终产生的只是class代码，在class代码的层次，无法向虚拟机表达这样的优化。 而java虚拟机恐怕也不宜加入这种优化特性，所以sun就采用了现在的这种解决方法。需要说明的是， 这只是我的猜测，由于我没有详细的阅读过jvm的全部文档，所以不能确定。 关于java的可访问特性以及内部类的全部内容，请参考java的在线文档，或者《Core Java》《Thingking in java》 等书籍。 javap反汇编器的使用可以参考java的《Tool Docs》文档。 为了解更多java虚拟机的信息，可以参考sun的jvm的文档。 下载本文示例代码


通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性通过内部类的一个例子展示java中的可访问特性