Java中的Kotlin 内部类原理

Java 中的内部类

这是一个 Java 内部类的简单实现：

public class OutterJava {
   private void printOut() {
       System.out.println("AAA");
   }

   class InnJava {
       public void printInn() {
           printOut();
       }
   }
}

外部类是一个私有方法，内部类为什么可以访问到外部类的私有方法呢？思考这个问题，首先要从它的字节码入手，看看 JVM 到底对 java 文件做了什么。

字节码分析流程是：

• javac xxx.java生成 class 文件。

• javap -c xxx.class对代码进行反汇编，可以生成可查看的代码内容。

通过 javac 命令生成 class 文件，此时会发现生成了两个 class 文件，一个外部类 OtterJava 的，一个内部类 InnJava 的。

OutterJava.class

OutterJava.class 反汇编后的代码如下所示，这里面除了一个构造方法，多生成了一个

Compiled from "OutterJava.java"
public class java.OutterJava {
 public java.OutterJava();
   Code:
      0: aload_0
      1: invokespecial #2                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
      4: return

 private void printOut();
   Code:
      0: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      3: ldc           #4                  // String AAA
      5: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      8: return

 static void access$000(java.OutterJava);
   Code:
      0: aload_0
      1: invokespecial #1                  // Method printOut:()V
      4: return
}

从反编译出来的内容来看，多了一个静态的access$000(OutterJava)方法，它的内部调用了 printOut()。

InnJava.class

Compiled from "OutterJava.java"
class java.OutterJava$InnJava {
 final java.OutterJava this$0;

 java.OutterJava$InnJava(java.OutterJava);
   Code:
      0: aload_0
      1: aload_1
      2: putfield      #1                  // Field this$0:Ljava/OutterJava;
      5: aload_0
      6: invokespecial #2                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
      9: return

 public void printInn2();
   Code:
      0: aload_0
      1: getfield      #1                  // Field this$0:Ljava/OutterJava;
      4: invokestatic  #3                  // Method java/OutterJava.access$000:(Ljava/OutterJava;)V
      7: return
}

在 InnJava 的字节码反编译出来的内容中，主要有两个点需要注意：

• 构造方法需要一个外部类参数，并把这个外部类实例保存到了this$0中。

• 调用外部类私有方法，实际上是调用了OutterJava.access$000方法。

小结：

在 Java 中，内部类与外部类的关系是：

• 内部类持有外部类的引用，作为内部构造参数传入外部类实例，并保存到了内部类的属性this$0中。

• 内部类调用外部类的私有方法，实际上是外部类生成了内部实际调用私有方法的静态方法access$000，内部类可以通过这个静态方法访问到外部类中的私有方法。

Kotlin 中的内部类

同样的 Java 代码，用 Kotlin 实现：

class Outter {
   private fun printOut() {
       println("Out")
   }

   inner class Inner {
       fun printIn() {
           printOut()
       }
   }
}

这里如果不加inner关键字，printIn()内的printOut()会报错Unresolved reference: printOut 。

不加inner关键字，反编译后的字节码：

public final class java/Outter$Inner {
 // ...
 public <init>()V
  L0
   LINENUMBER 8 L0
   ALOAD 0
   INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
   RETURN
  L1
   LOCALVARIABLE this Ljava/Outter$Inner; L0 L1 0
   MAXSTACK = 1
   MAXLOCALS = 1
 // ...
}

不加inner关键字，内部类的构造方法是没有外部类实例参数的。如果加上inner，就和 Java 一样：

// 加上了 inner 的构造方法
 public <init>(Ljava/Outter;)V
  L0
   LINENUMBER 8 L0
   ALOAD 0
   ALOAD 1
   PUTFIELD java/Outter$Inner.this$0 : Ljava/Outter;
   ALOAD 0
   INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
   RETURN
  L1
   LOCALVARIABLE this Ljava/Outter$Inner; L0 L1 0
   LOCALVARIABLE this$0 Ljava/Outter; L0 L1 1
   MAXSTACK = 2
   MAXLOCALS = 2

而内部类对于外部类私有方法的访问，也是通过静态方法access$XXX来实现的：

public final static synthetic access$printOut(Ljava/Outter;)V
  L0
   LINENUMBER 3 L0
   ALOAD 0
   INVOKESPECIAL java/Outter.printOut ()V
   RETURN
  L1
   LOCALVARIABLE $this Ljava/Outter; L0 L1 0
   MAXSTACK = 1
   MAXLOCALS = 1

来源：https://juejin.cn/post/7090789271866441735