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成员。 在编写 Android 应用程序时，我有一个静态内部类，它扩展了它的外部类。 结果，无法访问外部类的私有字段：

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消息：

错误：不能从静态上下文中引用非静态变量 m_field

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。 但是，当这样做时：

class Outer {
  private int m_field = 1;

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

它可以正常工作。 这是编译器中的错误吗？为什么需要强制转换为已经是实例的外部类？

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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; }
  }
}

相当抽象的例子，但它可以用来为不需要大量代码的抽象类提供基本实现。

EDIT2：

正如@Nathan 建议的那样，这个问题似乎可以通过 2 个类重新创建而无需嵌套：

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：

错误：x 在 Base 中有私有访问权限

Answer 1

您在这里看到的是，只要您在 Outer 的类定义范围内，您就可以访问任何具有 Outer 类的私有成员，包括强制转换为 Outer 的东西。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）。

内部类的东西很复杂，这里有一个更小的例子：

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 {

}

这可以编译，只是因为它在 A 的类定义中。将 main 方法移到其他地方（例如，移到 B 中），您不能再引用 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字段，因为您正在编写一个属于类定义的方法。

Java language specification, in 6.6.1 Determining Accessibility:

否则，如果成员或构造函数被声明为私有，则当且仅当它出现在包含成员或构造函数声明的顶级类（第 7.6 节）的主体内时，才允许访问。

如果不强制转换为 Outer，则不允许访问，因为 a) m_field 是 Outer 的私有成员，因此它对子类不可见，并且 b) 它不是所声明的类的成员。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。