内部类可以访问外部类private原因

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一般的内部类，不仅在形式上和外部类有关系（写在外部类的里面）， 在逻辑上也和外部类有联系。 这种逻辑上的关系可以总结为以下两点：

1 内部类对象的创建依赖于外部类对象；

2 内部类对象持有指向外部类对象的引用。

上边的第二条可以解释为什么在内部类中可以访问外部类的成员。就是因为内部类对象持有外部类对象的引用。

内部类对象持有外部类对象的引用原因

反编译字节码

public class Outer {
    int outerField = 0;
     
    class Inner{
        void InnerMethod(){
            int i = outerField;
        }
    }
}

虽然这两个类写在同一个文件中， 但是编译完成后， 还是生成各自的class文件：
Outer$Inner.class和Outer.class

编译内部类的class文件Outer$Inner.class 。 在命令行中， 切换到工程的bin目录， 输入以下命令反编译这个类文件：

javap -classpath . -v Outer$Inner

-classpath . 说明在当前目录下寻找要反编译的class文件-v 加上这个参数输出的信息比较全面。包括常量池和方法内的局部变量表， 行号， 访问标志等等。
注意， 如果有包名的话， 要写class文件的全限定名

{
  final Outer this$0;
    flags: ACC_FINAL, ACC_SYNTHETIC
 
 
  Outer$Inner(Outer);
    flags:
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=2
         0: aload_0
         1: aload_1
         2: putfield      #10                 // Field this$0:LOuter;
         5: aload_0
         6: invokespecial #12                 // Method java/lang/Object."<init>":()V
         9: return
      LineNumberTable:
        line 5: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
               0      10     0  this   LOuter$Inner;
 
  void InnerMethod();
    flags:
    Code:
      stack=1, locals=2, args_size=1
         0: aload_0
         1: getfield      #10                 // Field this$0:LOuter;
         4: getfield      #20                 // Field Outer.outerField:I
         7: istore_1
         8: return
      LineNumberTable:
        line 7: 0
        line 8: 8
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
               0       9     0  this   LOuter$Inner;
               8       1     1     i   I
}</init>

首先我们会看到， 第一行的信息如下：final Outer this0; 这句话的意思是， 在内部类OuterInner中， 存在一个名字为this$0 ， 类型为Outer的成员变量， 并且这个变量是final的。 其实这个就是所谓的“在内部类对象中存在的指向外部类对象的引用”。但是我们在定义这个内部类的时候， 并没有声明它， 所以这个成员变量是编译器加上的。
虽然编译器在创建内部类时为它加上了一个指向外部类的引用， 但是这个引用是怎样赋值的呢？毕竟必须先给他赋值，　它才能指向外部类对象。　下面我们把注意力转移到构造函数上。 下面这段输出是关于构造函数的信息。

Outer$Inner(Outer);
  flags:
  Code:
    stack=2, locals=2, args_size=2
       0: aload_0
       1: aload_1
       2: putfield      #10                 // Field this$0:LOuter;
       5: aload_0
       6: invokespecial #12                 // Method java/lang/Object."<init>":()V
       9: return
    LineNumberTable:
      line 5: 0
    LocalVariableTable:
      Start  Length  Slot  Name   Signature
             0      10     0  this   LOuter$Inner;</init>

我们知道， 如果在一个类中， 不声明构造方法的话， 编译器会默认添加一个无参数的构造方法。 但是这句话在这里就行不通了， 因为我们明明看到， 这个构造函数有一个构造方法， 并且类型为Outer。

所以说，编译器会为内部类的构造方法添加一个参数， 参数的类型就是外部类的类型。

下面我们看看在构造参数中如何使用这个默认添加的参数。 我们来分析一下构造方法的字节码。 下面是每行字节码的意义：

aload_0 ： 将局部变量表中的第一个引用变量加载到操作数栈。

这里有几点需要说明

1. 局部变量表中的变量在方法执行前就已经初始化完成
2. 局部变量表中的变量包括方法的参数
3. 成员方法的局部变量表中的第一个变量永远是this
4. 操作数栈就是执行当前代码的栈。
   所以这句话的意思是： 将this引用从局部变量表加载到操作数栈。

aload_1：
将局部变量表中的第二个引用变量加载到操作数栈。 这里加载的变量就是构造方法中的Outer类型的参数。
putfield #10 // Field this0:LOuter; 使用操作数栈顶端的引用变量为指定的成员变量赋值。 这里的意思是将外面传入的Outer类型的参数赋给成员变量this0 。 这一句putfield字节码就揭示了， 指向外部类对象的这个引用变量是如何赋值的。

总结

本文通过反编译内部类的字节码， 说明了内部类是如何访问外部类对象的成员的，除此之外， 我们也对编译器的行为有了一些了解，编译器在编译时会自动加上一些逻辑， 这正是我们感觉困惑的原因。

关于内部类如何访问外部类的成员， 分析之后其实也很简单， 主要是通过以下几步做到的：

1 编译器自动为内部类添加一个成员变量， 这个成员变量的类型和外部类的类型相同， 这个成员变量就是指向外部类对象的引用；

2 编译器自动为内部类的构造方法添加一个参数， 参数的类型是外部类的类型， 在构造方法内部使用这个参数为1中添加的成员变量赋值；

3 在调用内部类的构造函数初始化内部类对象时， 会默认传入外部类的引用。