java - 外部基类的访问字段

Question

在Java中，内部类通常可以访问外部类的私有(private)成员。在编写 Android 应用程序时，我有一个静态内部类扩展了它的外部类。事实证明，无法访问外部类的私有(private)字段:

class Outer {
  private int m_field = 1;

  static class Inner extends Outer {
    Inner() {
      m_field = 2;
    }
  }
}

它给出了一个令人困惑的错误信息:

error: non-static variable m_field cannot be referenced from a static context

即使除了类本身之外没有什么是静态的。

当字段 m_field 被保护时，它编译没有问题。而且，在执行此操作时:

class Outer {
  private int m_field = 1;

  static class Inner extends Outer {
    Inner() {
      ((Outer)this).m_field = 2;
    }
  }
}

它工作没有问题。这是编译器中的错误吗？为什么需要强制转换为您已经是其实例的外部类？

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编辑:

对于这个的真实用例，考虑这样一个类:

public abstract class MyItem {
  private int m_counter = 0;
  public abstract int updateSomething();

  public static class CountItem extends MyItem {
    public int updateSomething() { m_counter++; }
  }

  public static class DoubleCountItem extends MyItem {
    public int updateSomething() { m_counter += 2; }
  }
}

非常抽象的示例，但它可用于为抽象类提供基本实现，这些抽象类本身不需要大量代码。

编辑2:

正如@Nathan 所建议的，这个问题似乎可以通过两个没有嵌套的类来重现:

class Base {
  private int x = 0;

  void a(Extended b) {
    ((Base)b).x = 1; //<-- with cast: compiles, without: error
  }
}

class Extended extends Base {

}

哪个给出更好的错误信息:

error: x has private access in Base

Answer 1

您在这里看到的是，只要您在 Outer 的类定义内，您就可以访问任何具有 Outer 类的对象的私有(private)成员，包括转换为 Outer 的对象。它们必须具有相同的类(而不是类的实例，具有不同的具体子类)。

内部类比较复杂，这里有一个小例子:

public class A {
    private int foo = 0;

    public String toString() {
        return "A: foo=" + foo;
    }

    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        System.out.println(b);
        ((A)b).foo = 1;
        System.out.println(b);
    }
}

class B extends A {

}

这会编译，只是因为它在 A 的类定义中。将 main 方法移到其他地方(例如，在 B 中)，您就不能再引用 foo。

这是您在编写 equals 方法时看到的东西，您可以在其中访问同一类的另一个实例的私有(private)字段，因为您正在编写属于类定义一部分的方法。

Java language specification, in 6.6.1 Determining Accessibility :

Otherwise, if the member or constructor is declared private, then access is permitted if and only if it occurs within the body of the top level class (§7.6) that encloses the declaration of the member or constructor.

如果不转换为 Outer，则不允许访问，因为 a) m_field 是 Outer 的私有(private)成员，因此它对子类不可见，并且 b) 它不是被声明的类的成员。添加强制转换意味着编译器将其视为 Outer，并且 m_field 变得可访问。