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这个问题是关于 Java 的有趣行为:在某些情况下,它会为嵌套类生成额外的(非默认)构造函数。

这个问题也是关于奇怪的匿名类,Java 用那个奇怪的构造函数生成的。


考虑以下代码:

package a;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class TestNested {    
    class A {    
        A() {
        }   

        A(int a) {
        }
    }    

    public static void main(String[] args) {
        Class<A> aClass = A.class;
        for (Constructor c : aClass.getDeclaredConstructors()) {
            System.out.println(c);
        }

    }
}

这将打印:

a.TestNested$A(a.TestNested)
a.TestNested$A(a.TestNested,int)

行。接下来,让构造函数A(int a)私有:

    private A(int a) {
    }

再次运行程序。收到:

a.TestNested$A(a.TestNested)
private a.TestNested$A(a.TestNested,int)

它也可以。但是现在,让我们main()以这种方式修改方法(添加新的类A创建实例):

public static void main(String[] args) {
    Class<A> aClass = A.class;
    for (Constructor c : aClass.getDeclaredConstructors()) {
        System.out.println(c);
    }

    A a = new TestNested().new A(123);  // new line of code
}

然后输入变为:

a.TestNested$A(a.TestNested)
private a.TestNested$A(a.TestNested,int)
a.TestNested$A(a.TestNested,int,a.TestNested$1) 

它是什么:a.TestNested$A(a.TestNested,int,a.TestNested$1) <<<---??

好的,让我们再次将构造函数A(int a)包本地化:

    A(int a) {
    }

再次运行程序(我们不删除创建实例的行A!),输出与第一次一样:

a.TestNested$A(a.TestNested)
a.TestNested$A(a.TestNested,int)

问题:

1)这怎么解释?

2)这第三个奇怪的构造函数是什么?


更新:调查显示如下。

1)让我们尝试使用来自其他类的反射来调用这个奇怪的构造函数。我们将无法做到这一点,因为没有任何方法可以创建那个奇怪TestNested$1类的实例。

2)好的。让我们做的伎俩。让我们在类中添加TestNested这样的静态字段:

public static Object object = new Object() {
    public void print() {
        System.out.println("sss");
    }
};

好?好的,现在我们可以从另一个类中调用这第三个奇怪的构造函数:

    TestNested tn = new TestNested();
    TestNested.A a = (TestNested.A)TestNested.A.class.getDeclaredConstructors()[2].newInstance(tn, 123, TestNested.object);

对不起,但我完全不明白。


UPDATE-2:进一步的问题是:

3)为什么 Java 使用特殊的匿名内部类作为第三个合成构造函数的参数类型?为什么不只Object键入具有特殊名称的构造函数?

4)什么Java可以使用已经定义的匿名内部类来实现这些目的?这不是某种违反安全的行为吗?

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2 回答 2

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第三个构造函数是编译器生成的合成构造函数,以便允许从外部类访问私有构造函数。这是因为内部类(以及它们的封闭类对其私有成员的访问)只存在于 Java 语言而不是 JVM,因此编译器必须在幕后弥合差距。

反射会告诉你一个成员是否是合成的:

for (Constructor c : aClass.getDeclaredConstructors()) {
    System.out.println(c + " " + c.isSynthetic());
}

这打印:

a.TestNested$A(a.TestNested) false
private a.TestNested$A(a.TestNested,int) false
a.TestNested$A(a.TestNested,int,a.TestNested$1) true

请参阅此帖子以进行进一步讨论:Eclipse 警告关于 Java 中私有静态嵌套类的合成访问器?

编辑:有趣的是,eclipse 编译器的做法与 javac 不同。使用 eclipse 时,它​​会添加一个内部类本身类型的参数:

a.TestNested$A(a.TestNested) false
private a.TestNested$A(a.TestNested,int) false
a.TestNested$A(a.TestNested,int,a.TestNested$A) true

我试图通过提前暴露该构造函数来将其绊倒:

class A {    
    A() {
    }   

    private A(int a) {
    }

    A(int a, A another) { }
}

它通过简单地向合成构造函数添加另一个参数来处理这个问题:

a.TestNested$A(a.TestNested) false
private a.TestNested$A(a.TestNested,int) false
a.TestNested$A(a.TestNested,int,a.TestNested$A) false
a.TestNested$A(a.TestNested,int,a.TestNested$A,a.TestNested$A) true
于 2013-01-10T21:12:36.190 回答
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首先,感谢您提出这个有趣的问题。我太感兴趣了,忍不住看了一下字节码。这是的字节码TestNested

Compiled from "TestNested.java"
  public class a.TestNested {
    public a.TestNested();
      Code:
         0: aload_0       
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return        

    public static void main(java.lang.String[]);
      Code:
         0: ldc_w         #2                  // class a/TestNested$A
         3: astore_1      
         4: aload_1       
         5: invokevirtual #3                  // Method java/lang/Class.getDeclaredConstructors:()[Ljava/lang/reflect/Constructor;
         8: astore_2      
         9: aload_2       
        10: arraylength   
        11: istore_3      
        12: iconst_0      
        13: istore        4
        15: iload         4
        17: iload_3       
        18: if_icmpge     41
        21: aload_2       
        22: iload         4
        24: aaload        
        25: astore        5
        27: getstatic     #4                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        30: aload         5
        32: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
        35: iinc          4, 1
        38: goto          15
        41: new           #2                  // class a/TestNested$A
        44: dup           
        45: new           #6                  // class a/TestNested
        48: dup           
        49: invokespecial #7                  // Method "<init>":()V
        52: dup           
        53: invokevirtual #8                  // Method java/lang/Object.getClass:()Ljava/lang/Class;
        56: pop           
        57: bipush        123
        59: aconst_null   
        60: invokespecial #9                  // Method a/TestNested$A."<init>":(La/TestNested;ILa/TestNested$1;)V
        63: astore_2      
        64: return        
  }

如您所见,构造函数是从您的方法a.TestNested$A(a.TestNested,int,a.TestNested$1)中调用的。main此外,null作为参数的值传递a.TestNested$1

那么让我们来看看神秘的匿名类a.TestNested$1

Compiled from "TestNested.java"
class a.TestNested$1 {
}

奇怪 - 我本来希望这门课真的能做点什么。为了理解它,让我们看一下构造函数a.TestNested$A: class a.TestNested$A { final a.TestNested this$0;

  a.TestNested$A(a.TestNested);
    Code:
       0: aload_0       
       1: aload_1       
       2: putfield      #2                  // Field this$0:La/TestNested;
       5: aload_0       
       6: invokespecial #3                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       9: return        

  private a.TestNested$A(a.TestNested, int);
    Code:
       0: aload_0       
       1: aload_1       
       2: putfield      #2                  // Field this$0:La/TestNested;
       5: aload_0       
       6: invokespecial #3                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       9: return        

  a.TestNested$A(a.TestNested, int, a.TestNested$1);
    Code:
       0: aload_0       
       1: aload_1       
       2: iload_2       
       3: invokespecial #1                  // Method "<init>":(La/TestNested;I)V
       6: return        
}

查看 package-visible 构造函数a.TestNested$A(a.TestNested, int, a.TestNested$1),我们可以看到第三个参数被忽略了。

现在我们可以解释构造函数和匿名内部类了。为了规避私有构造函数的可见性限制,需要额外的构造函数。这个额外的构造函数只是简单地委托给私有构造函数。但是,它不能具有与私有构造函数完全相同的签名。因此,添加了匿名内部类以提供唯一签名,而不会与其他可能的重载构造函数发生冲突,例如带有签名的构造函数(int,int)(int,Object). 由于这个匿名内部类只需要创建唯一签名,因此不需要实例化,也不需要有内容。

于 2013-01-10T21:23:20.947 回答