“___ 中的方法 ___() 在不可访问的类或接口中定义”编译错误

Question

我发现了一个奇怪的编译限制，我无法解释，我不明白这个限制的原因。

示例 1：

考虑这些类：

在package e1;:

public class C1 {
    enum E1 { A, B, C }
    public E1 x;
}

在package e2;:

import e1.C1;
public class C2 {
    public String test(C1 c1) {
        return c1.x.toString();    // here compilation error
    } 
}

这会导致以下编译错误：

错误:(5,20) java: toString() in java.lang.Enum is defined in an inaccessible class or interface

示例 2：

考虑这些类：

在package i1;:

public interface I1 {
    int someMethod();
}

public class C1 {
    static class I2 implements I1 {
        public int someMethod() {
            return 1;
        }
    }
    public I2 x = new I2();
}

在package i2;:

import i1.C1;
import i1.I1;
public class C2 {
    public static void main(String[] args) {
        C1 c1 = new C1();
        System.out.println(c1.x.someMethod());  // compilation error
    }
}

这也会导致相同的编译错误，但是如果我们将违规行更改为：

System.out.println(((I1)c1.x).someMethod());

然后可以编译并正常工作。

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所以，问题是：

为什么需要这种可访问性限制？

是的，我知道 example-1) 中的类 C1.E 和 example-2) 中的 C1.I2 是包私有的。 但同时很明显，没有人可以分配较弱的访问权限基接口方法的特权（Object 中的I1），因此将对象直接转换为其基接口并访问受限方法总是安全的。

有人能解释一下这个限制的目的和原因吗？

更新：assylias指出JLS §6.6.1：

引用（类、接口或数组）类型的成员（类、接口、字段或方法）或类类型的构造函数只有在类型可访问时才可访问...

看起来这是限制，但它没有解释为什么需要这个限制（在上述示例的情况下）......

Answer 1

为了调用实例方法，使用invokevirtual 指令。要调用这个方法类必须有一个对该方法的解析引用

来自invokevirtual规范：

链接异常

在解析对方法的符号引用期间，任何 可以抛出与方法解析有关的异常 (§5.4.3.3)。

5.4.3.3。方法解析：

将 D 中未解析的符号引用解析为 a 中的方法 类 C，方法引用给出的对 C 的符号引用是 首先解决（§5.4.3.1）。

5.4.3.1。类和接口解析：

如果 C 不可访问 (§5.4.4) D、类或接口解析 抛出 IllegalAccessError。

5.4.4。访问控制：

类或接口 C 可以被类或接口 D 访问，如果并且 仅当以下任一条件为真时：

• C 是公开的。

• C 和 D 是同一运行时包的成员（第 5.3 节）。

C 和 D 不是来自同一个包。所以即使java为你编译了这段代码，它也会在调用过程中抛出一个IllegalAccessError。编译器足够聪明，可以防止这种明显的错误。 这些限制来自 java 的类解析过程的要求。

要调用实例方法，JVM 需要两件事：对对象的引用和对象（类或接口）的描述。描述可通过resolution process 访问。如果失败，则调用失败。

如果在解析符号引用期间发生错误，则 IncompatibleClassChangeError （或子类）的实例必须是 在程序中（直接或间接）使用的某个点抛出 符号引用。

在您的情况下，C2 可以访问 I1。所以接口调用效果很好。但 C2 无权访问 I2 类。这就是为什么如果这段代码编译，IllegalAccessError 可能会在运行时抛出。

如何重现 IllegalAccessError：

1. 例如将内部类公开并在 IDE 中编译所有内容
2. 将内部类包设为私有并在命令行中使用 javac 对其进行编译。
3. 用 cmd 生成的类替换 IDE 生成的类
4. 您会看到如下内容：

线程“主”java.lang.IllegalAccessError 中的异常：试图 访问类 qq.Test1$I2 来自 Test 类 在 Test.main(Test.java:30)

Answer 2

访问控制（私有、受保护、公共、包）都定义良好，并为程序员提供了很大的灵活性来控制对类、变量、方法等的访问。您的问题只是说明了其中的一个特定示例应用访问控制。你编写包i1的方式，你说大家可以看到接口I1，但不是每个人都可以看到类I2。这允许您向非公共类I2 添加功能，同时仍允许访问实现I1 的I2 位。例如，如果我将包本地整数添加到类I2

public class C1 {
    static class I2 implements I1 {
        int i;
        public int xxx() {
            return 1;
        }
    }
    public I2 x = new I2();
}

那么您可以访问包内的 int 但不能访问包外的 int，而在包外您无法通过强制转换来解决这个问题:-)。

Answer 3

示例 1 中的E1 和示例 2 中的 I2 在这些示例中对调用者均不可见。所以我很清楚，编译器说它不知道如何处理它。你的意图是模棱两可的。 或者反过来说：JVM 应该如何处理这种对不可见类的调用？投射到界面？哪一个，作为一个类可以实现几个。

也许可以让编译器在特殊情况下向其接口添加强制转换，但这只是：特殊情况而不是一般规则。除此之外，如果获取一个无法访问的类的实例（想想框架），开发人员会非常困惑。

如果你想隐藏内部，你宁愿使用（公共）接口，而不是包私有实现。

Answer 4

在这两个示例中，您都在使用内部类/接口。内部类不能被定义它们的类之外的任何对象访问。

因此，您必须将它们转换为对象（或内部类的任何其他超类型）。您必须手动执行此转换，因为 JDK 不知道任何隐式转换。

处理这个问题的方法是将你的内部类变成普通类。内部类非常有用，但仅适用于非常具体的任务。

Answer 5

我将尝试使用您的示例 2 来解释它并稍作更改。

假设班级C1 是这样的

public class C1 {
    static class I2 implements I1 {
        public int xxx() {
            return 1;
        }

        public int hello(){
            return 1;
        }
    }
    public I2 x = new I2();
}

我刚刚向 I2 类添加了另一个公共方法 hello()。

在

package i2;:

import i1.C1;
import i1.I1;
public class C2 {
    public static void main(String[] args) {
        C1 c1 = new C1();

        c1.x.hello(); // Will not compile.
        c1.x.toString(); //Will not compile.             

        Object mObject=(Object)c1.x;
        mObject.toString(); //Will compile.
    }
}

现在，回答您关于为什么要限制的问题。 该限制允许程序员阻止访问类I2 的公共方法。由于I2 的访问说明符是默认访问说明符，因此它的任何方法都不应该在包外可用，因此受到限制。 如果没有限制，即使I2 具有默认访问说明符，我们也可以从C2（在不同的包中）访问方法hello()。

将c1.x 转换为Object 有效，因为现在编译器将其视为Object 类的对象。因此我们可以访问它的toString() 方法。因此，mObject.toString() 有效，而 c1.x.toString() 不是因为 I2 类不能从 C2 类访问。