java中，为什么非私有内部类需要一个表示该类的封闭实例的隐式参数？
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悬赏园豆：20
[待解决问题]
我知道java中内部类都一定持有其封闭实例的引用，否则内部类就无法访问其封闭实例。
并且一开始，我认为：
"内部类都一定持有其封闭实例的引用"
其实就是
”内部类需要一个表示该类的封闭实例的隐式参数“。
换句话说，最开始，我认为这二者是等价的。
后来，通过与他人的交流，以及更仔细的阅读java语言规范，我发现两者完全是两码事：
java语言规范中有这样一段话：
The rationale for why only this kind of class has an implicitly declared constructor
parameter is subtle. The following explanation may be helpful:
- In a class instance creation expression for a non-private inner member class, §15.9.2
specifies the immediately enclosing instance of the member class. The member class
may have been emitted by a compiler which is different than the compiler of the class
instance creation expression. Therefore, there must be a standard way for the compiler
of the creation expression to pass a reference (representing the immediately enclosing
instance) to the member class's constructor. Consequently, the Java programming
language deems in this section that a non-private inner member class's constructor
implicitly declares an initial parameter for the immediately enclosing instance. §15.9.3
specifies that the instance is passed to the constructor.
.......
翻译过来就是:
为什么只有这种类有一个隐式声明的构造函数形参的基本原理是微妙的。以下解释可能会有所帮助：
1.在非私有内部成员类的类实例创建表达式中，§15.9.2 指定了成员类的直接封闭实例。
成员类可能是由与该类实例创建表达式的编译器不同的编译器生成的。
因此，创建表达式的编译器必须有一种标准方法将代表直接封闭实例的引用传递给成员类的构造函数。
所以，在本节中，Java 编程语言认为非私有内部成员类的构造函数隐式地声明了一个针对直接封闭实例的初始参数。§15.9.3 指定将该实例传递给构造函数。
显然，这段话要解释的内容应当是：
为什么非私有内部类需要一个表示该类的封闭实例的隐式参数。
但我无法理解它说的原因，具体在于：
非私有内部类需要一个表示该类的封闭实例的隐式参数 和 成员类可能是由与该类实例创建表达式的编译器不同的编译器生成的 这二者之间有什么因果关系？
(附注：我怀疑规范的这一部分不是解释为什么非私有内部类需要一个表示该类的封闭实例的隐式参数，但是规范不得不让我打消这种怀疑)
所有回答(1)
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我们需要理解非私有内部类的设计初衷。Java中的内部类是为了方便访问外部类的成员变量和方法，同时又能够保持一定的封装性。内部类实例实际上是依赖于其封闭类的实例的，通常我们希望能够在内部类中访问外部类的字段和方法。这就导致了需要一个表示外部类实例的引用。
接下来，具体到你提问的那段规范：
隐式参数的需要：Java要求非私有内部类的构造函数隐式地接受一个外部类的实例引用，主要是因为在内部类的使用过程中，外部类的实例是不可或缺的。没有这个引用，内部类就无法访问外部类的实例成员。
编译器的独立性：规范提到“成员类可能是由与该类实例创建表达式的编译器不同的编译器生成的”，这是在强调Java语言的灵活性和可扩展性。为了实现这种灵活性，编译器需要一种机制来将外部类的实例引用传递给内部类的构造函数。如果没有这种标准的机制，两个不同的编译器在处理相同的代码时，会产生不一致的结果。因此，隐式参数的设计就是为了提供这种跨编译器的一致性。
因果关系可以理解为：为了确保即使在不同的编译环境下也能正确地构造内部类的实例，Java语言规定内部类的构造函数必须接受一个外部类的实例引用。这是为了实现语言的一致性和可扩展性。
示例：
public class OuterClass {
private String outerField = "Outer Field";
// 定义一个非私有内部类
public class InnerClass {
public void displayOuterField() {
// 访问外部类的成员
System.out.println("Accessing: " + outerField);
}
}
public void createInnerClass() {
InnerClass inner = new InnerClass();
inner.displayOuterField();
}
public static void main(String[] args) {
OuterClass outer = new OuterClass();
outer.createInnerClass();
}
}
代码解析
外部类OuterClass：它有一个私有字段outerField，以及一个公共内部类InnerClass。
内部类InnerClass：它有一个方法displayOuterField，可以访问外部类的outerField字段。
创建内部类实例：在OuterClass中，有一个方法createInnerClass，用于创建InnerClass的实例，并调用其displayOuterField方法。
隐式引用的作用:
在内部类InnerClass中，当我们调用outerField时，它实际上是通过隐式参数访问外部类OuterClass的实例。这样的设计使得内部类可以方便而安全地访问外部类的字段和方法。
隐式参数:
如果没有隐式引用，我们将无法访问外部类的实例字段。例如，如果你尝试在InnerClass中直接通过OuterClass.this.outerField来访问外部类的字段，而且没有实例引用，你就会遇到编译错误。
编译器的独立性:
正如规范中所提到的，假设OuterClass和InnerClass是由两个不同的编译器编译的，若没有隐式参数的机制，编译器将无法知道如何在创建InnerClass实例时正确传递OuterClass的实例
我赞同
"
编译器的独立性：规范提到“成员类可能是由与该类实例创建表达式的编译器不同的编译器生成的”，这是在强调Java语言的灵活性和可扩展性。为了实现这种灵活性，编译器需要一种机制来将外部类的实例引用传递给内部类的构造函数。如果没有这种标准的机制，两个不同的编译器在处理相同的代码时，会产生不一致的结果。因此，隐式参数的设计就是为了提供这种跨编译器的一致性。
"
这与我的想法一致。因为类是需要二进制兼容的。
规范说这句话的原因是如果没有一种标准的方式传递表示封闭实例的隐式参数，那么如你所说，"会产生不一致的结果"，这会破坏一致性，
所以这句话更像是在解释为什么需要一种 标准的方式 明确 如何 传递这个隐式参数(例如，规范明确表示这个隐式参数必须在 第一个位置 ，否则后果是这个参数可以以任何编译器希望的方式被接收，破坏一致性)。
而不是 ”内部类为什么需要一个表示该类的封闭实例的隐式参数“。
另外的，你的意思是：
”内部类需要一个表示该类的封闭实例的隐式参数“的原因就是它需要访问封闭实例吗？
那么规范接下来的内容怎么解释：
2. In a class instance creation expression for an inner local class or an anonymous
class (not in a static context), §15.9.2 specifies the immediately enclosing instance of
the local/anonymous class. The local/anonymous class is necessarily emitted by the
same compiler as the class instance creation expression. That compiler can represent
the immediately enclosing instance how ever it wishes. There is no need for the
Java programming language to implicitly declare a parameter in the local/anonymous
class's constructor.
翻译：
在内部局部类或匿名类（不在静态上下文中）的类实例创建表达式中，§15.9.2 指定了局部/匿名类的直接封闭实例。
局部/匿名类必然是由与类实例创建表达式相同的编译器生成的。该编译器可以以任何它希望的方式表示直接封闭实例。
Java 编程语言无需在局部/匿名类的构造函数中隐式地声明一个参数。
请注意，它说”
局部/匿名类必然是由与类实例创建表达式相同的编译器生成的。该编译器可以以任何它希望的方式表示直接封闭实例。
Java 编程语言无需在局部/匿名类的构造函数中隐式地声明一个参数。
匿名类依然可以访问其封闭实例，但是仅仅是因为"局部/匿名类必然是由与类实例创建表达式相同的编译器生成的",所以它就不需要隐式参数声明了，可见 内部类持有外部类的引用不一定非要通过传递隐式参数进行。这该怎么解释呢？
@HXZ778: 在Java内部类的设计中，对编译器的独立性和需要隐式参数的原因有所区分。我们可以逐步拆解你的问题并进行解释
- 隐式参数与编译器的独立性：
非私有内部类的确需要表示封闭类的实例的隐式参数。这是因为内部类可能在几个不同的上下文中使用，而这些上下文的编译器可能会不同，Python使用隐式参数来确保不同编译器能通过标准方式正确地访问外部类的实例成员.
而当规范提到“局部/匿名类必然是由与类实例创建表达式相同的编译器生成的”时，强调的是局部类和匿名类的特殊情况。在这些情况下，外部类的实例和内部类是在同一个编译单元中被处理的，因此可以通过编译器内部机制直接处理它们的引用，而无需采取隐式参数的形式 - 局部类和匿名类的处理
对于局部类（例如在方法内部定义的类）和匿名类（在创建对象时直接定义的类），因为它们的生命周期通常被局限在创建它们的上下文中且编译器会在同一个编译单元中处理它们，它们的构造过程可以相对灵活地处理引用。
因此，局部类和匿名类的编译器可以自由地选择如何表示外部类的实例。在编译期间，它们能利用该上下文的信息直接访问外部实例，这就是规范所要表达的意思。因此，在这种情况下，不需要显式的隐式参数，编译器可以按它想要的方式来处理这个引用。
3内部类和隐式参数的必要性
“内部类需要一个表示该类的封闭实例的隐式参数”的原因确实是因为它需要访问封闭实例。而这个隐式参数的存在是为了提供一种标准化的方法来确保这种访问即使在不同的编译环境下也保持一致。这样即便在不同的环境（不同的编译器）中，内部类也可以正确地解析它所依赖的封闭类的实例
简单来讲:
1、隐式参数是为了提供一种跨编译器的标准访问机制，以确保内部类可以一致地引用外部类的实例
2、局部类和匿名类由于总是在同一编译单元中生成，因此编译器可以选择更灵活的方案来处理外部类的实例引用，不需要隐式参数
@谁是月光谁离城: AI?
@HXZ778: 看着像