嵌套类的构造函数出现问题

Question

这个问题是关于Java的有趣行为的：在某些情况下，它为嵌套类生成了其他（不是默认的）构造函数。

这个问题也与Java使用该奇怪的构造函数生成的奇怪的匿名类有关。

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)

好。接下来，让构造函数A(int a)私有：

    private A(int a) {
    }

再次运行程序。接收：

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

还可以 但是现在，让我们main()以这种方式修改方法（添加类A创建的新实例）：

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)

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

好的，让我们再次将构造函数A(int a)包设为本地：

    A(int a) {
    }

再次重新运行程序（我们 不删除 带有A创建实例的行！），输出如第一次：

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

问题：

1） 如何解释？

2） 第三个奇怪的构造函数是什么？

更新： 调查显示如下。

1）让我们尝试使用其他类的反射来调用这个奇怪的构造函数。我们将无法执行此操作，因为没有任何方法可以创建该奇怪TestNested$1类的实例。

2）好的。让我们来解决问题。让我们将TestNested此类静态字段添加到类中：

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);

抱歉，但我绝对不明白。

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该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） 哪些Java可以将已定义的匿名内部类用于这些目的？这不是某种违反安全性的行为吗？

Answer 1

首先，感谢您提出这个有趣的问题。我很感兴趣，以至于我忍不住要看一下字节码。这是字节码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a.TestNested$A(a.TestNested,int,a.TestNested$1)是从您的main方法中调用的。此外，null作为a.TestNested$1参数的值传递。

因此，让我们看一下神秘的匿名类a.TestNested$1：

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

奇怪-我本来希望这堂课能真正做些事。要了解它，让我们看一下a.TestNested$A：类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        
}

查看包可见的构造函数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。为了避免对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的签名，而不会与其他可能的重载构造函数发生冲突，例如带有署名(int,int)或的构造函数(int,Object)。由于仅需要此匿名内部类来创建唯一的签名，因此不需要实例化它，也不需要具有内容。