Java内部类之访问权限和编译效率

在文章【集合框架】之深入分析ArrayList中，发现一个问题如下：

问题1： elementData的注释的意思是，非私有化以简化嵌套类的访问，但嵌套类可以透明地访问外围类的所有成员，如何理解这里的简化？
为什么不声明为private呢？

通过查看反编译查看字节码解决了问题：
虚拟机不知道类的分组情况，会在类中提供非public方法供其他类访问私有成员，也可用于封闭类。内部类在访问外部类私有变量时，编译器会为外部类添加一个非公有方法，内部类通过持有外部类的引用，调用此方法，访问私有变量。

故声明为非私有，可简化编译器添加非公有方法这个操作，提高效率。

如果安全允许且无封装此对象的必要，使用private会加重编译器的负担。

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1.内部类访问外部非private变量

public class Outer {
    public int i = 10;
    public class Inner {
        public int j = i;
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Outer outer = new Outer();
        Inner inner = outer.new Inner();
        inner.j = 1;
    }
}

字节码如下

逐句翻译：

0：aload_0

将Slot 0的元素加载到操作栈（操作数0隐含在指令中）

1：invokespecial #10

调用父类Object的初始化方法

4：aload_0

将Slot 0的元素加载到操作栈

5：bitpush  10

将常量10加载到操作栈

7：putfeild  #12

访问实例字段i

10：return

方法正常退出

main函数

0：new #1

创建类Outer实例

3：dup

复制栈顶元素

4：invokespecial #23

调用Outer的初始化方法

7：astore_1

将栈顶元素存到局部变量表Slot 1

8：new #24

创建类Inner实例

11：dup

复制栈顶元素

12：aload_1

入栈

13：dup

复制栈顶元素

14：invokevirtual   #23

调用对象的实例方法getClass

17：pop

18：invokespecial #30

调用Inner的初始化方法

21：astore_2

将栈顶元素存到局部变量表Slot 2

22：aload_2

23：iconst_1

24：putfeild  #33

访问实例字段i

27：return

方法退出

2.内部类访问外部private变量

多了一个方法，编译器自动给外部类Outer添加一个方法access$0，访问私有变量i

There is one more category of compiler-generated members. A private member m of a class C may be used by another class D, if one class encloses the other, or if they are enclosed by a common class. Since the virtual machine does not know about this sort of grouping, the compiler creates a local protocol of access methods in C to allow D to read, write, or call the member m. These methods have names of the form access 0,access 0 , a c c e s s 1, etc. They are never public. Access methods are unique in that they may be added to enclosing classes, not just inner classes.

虚拟机不知道类的分组情况，会在类中提供非public方法供其他类访问私有成员，也可用于封闭类。

看一下Inner的Class文件

内部类对象会产生名称为this$0的一个字段，该字段保存的是创建这个内部类对象的外部类对象引用，然后调用其access$0方法，为其私有变量i赋值