来自匿名静态实例的私有实例成员访问

Question

考虑以下代码：

enum E {
    A { public int get() { return i; } },
    B { public int get() { return this.i; } },
    C { public int get() { return super.i; } },
    D { public int get() { return D.i; } };

    private int i = 0;
    E() { this.i = 1; }
    public abstract int get();
}

前 2 个枚举常量声明（A 和 B）出现编译时错误，但后 2 个编译正常（C 和 D）。错误是：

A 行错误 1：无法从静态上下文引用非静态变量 i
B 行的错误 2：我在 E 中有私人访问权限

既然get是一个实例方法，我不明白为什么我不能以我想要的方式访问实例变量i。

注意：从i 的声明中删除private 关键字也会使代码可编译，我也不明白。

使用 Oracle JDK 7u9。

编辑

正如 cmets 中所指出的，这并不特定于枚举，下面的代码会产生相同的行为：

class E {
    static E a = new E() { public int get() { return i; } };
    static E b = new E() { public int get() { return this.i; } };
    static E c = new E() { public int get() { return super.i; } };
    static E d = new E() { public int get() { return d.i; } };

    private int i = 0;
}

Answer 1

Java 语言规范要求观察到的行为，特别是对封闭类型字段的隐式访问，以及不继承私有成员的规则。

不合格的字段访问

A { public int get() { return i; } }

规范mandates:

枚举常量的可选类主体隐式定义了一个匿名类声明（第 15.9.5 节），它扩展了直接封闭的枚举类型。类主体由匿名类的通常规则管理；特别是它不能包含任何构造函数。

这使得表达式i 有点模棱两可：我们指的是封闭实例的字段还是内部实例？唉，内部实例doesn't inherit the field：

声明为私有的类的成员不会被该类的子类继承。

因此，编译器得出结论，我们的意思是访问封闭实例的字段 - 但是在静态块中，没有封闭实例，因此出现错误。

通过this进行字段访问

B { public int get() { return this.i; } },

规范mandates:

当用作主要表达式时，关键字 this 表示一个值，该值是对调用实例方法的对象（第 15.12 节）或正在构造的对象的引用。

因此，很明显我们想要的是内部类的字段，而不是外部类。

编译器拒绝字段访问表达式this.iis的原因：

声明为私有的类的成员不会被该类的子类继承。

也就是说，私有字段只能通过声明该字段的类型的引用来访问，而不是其子类型。确实，

B { public int get() { return ((E)this).i; } },

编译得很好。

通过超级访问

像这样，超refers 到调用该方法的对象（或正在构造的对象）。因此很明显，我们指的是内部实例。

此外，super 的类型为E，因此声明可见。

通过其他字段访问

D { public int get() { return D.i; } };

这里，D 是对 E 中声明的静态字段 D 的非限定访问。由于它是一个静态字段，使用哪个实例的问题是没有实际意义的，并且访问是否有效。

然而它非常脆弱，因为只有在枚举对象完全构造后才分配该字段。如果有人在构造过程中调用 get()，则会抛出 NullPointerException。

推荐

正如我们所见，访问其他类型的私有字段会受到一些复杂的限制。由于很少需要，开发人员可能没有意识到这些细微之处。

虽然设置字段protected 会削弱访问控制（即允许包中的其他类访问该字段），但可以避免这些问题。

Answer 2

看看这段代码：

public class E 
{
  final int i;
  private final int j;
  final E a;

  E() { i = j = 0; a = null; }

  E(int p_i) {
    this.i = this.j = p_i;
    a = new E() {
      int getI() { return i; }
      int getJ() { return j; }
    };
  }

  int getI() { throw new UnsupportedOperationException(); }
  int getJ() { throw new UnsupportedOperationException(); }

  public static void main(String[] args) {
    final E ea = new E(1).a;
    System.out.println(ea.getI());
    System.out.println(ea.getJ());
  }
}

打印出来

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1

和i和j之间的唯一区别是访问级别！

这令人惊讶，但这是正确的行为。

Answer 3

更新

看起来确实是因为它是在静态块中定义的。请看以下内容：

    private E works = new E("A", 0) {

        public int get() {
            return i; // Compiles
        }
    };

    static {
        A = new E("A", 0) {

            public int get() {
                return i; // Doesn't Compile
            }

        };
    }

---

原创

我编译了枚举，然后使用 Jad 对其进行反编译以查看代码的样子：

static abstract class E extends Enum
{

    public static E[] values()
    {
        return (E[])$VALUES.clone();
    }

    public static E valueOf(String s)
    {
        return (E)Enum.valueOf(Foo$E, s);
    }

    public abstract int get();

    public static final E A;
    private int i;
    private static final E $VALUES[];

    static
    {
        A = new E("A", 0) {

            public int get()
            {
                return A.i;
            }

        }
;
        $VALUES = (new E[] {
            A
        });
    }


    private E(String s, int j)
    {
        super(s, j);
        i = 0;
        i = 1;
    }

}

这让我更清楚A 是在E 类型的静态初始化块中定义的匿名内部类。在匿名内部类中寻找私有成员的可见性，我在这个答案（Why are only final variables accessible in anonymous class?）中找到了以下内容：

当您创建匿名内部类的实例时，该类中使用的任何变量都会通过自动生成的构造函数复制其值。这避免了编译器必须自动生成各种额外的类型来保存“局部变量”的逻辑状态，例如 C# 编译器

据此，我认为A.i 指的是A 中的这个复制变量，而不是E 中声明的i。在E 中获取i 的唯一方法是它是静态的还是非私有的。

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Answer 4

private 方法可以在同一个类文件中的嵌套类中访问。

出于这个原因，即使 A 是 E 的匿名子类，第一个示例仍然有效。很好奇为什么第二个示例无法编译，但我怀疑这是误导性错误消息，因为您可以这样做

A { public int get() { return super.i; } };

编译但是

A { public int get() { return i; } };

给予

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

这显然是不正确的，因为super.i 如果这是一个静态上下文将毫无意义。

正如马可所说

A { public int get() { return this.i; } };

产生错误信息

error: i has private access in E

这可能更合适。 IE。您可以显式访问该字段，但不能隐式访问。