静态嵌套类的实例变量与外部类的静态变量

Question

我在 java 中使用静态嵌套类用于特定用例。下面显示了相同的最小示例：

public class Foo {
    static int fooInner = getInner(); // CASE 1 

    private static class StaticFoo {
        int fooInner = getInner(); // CASE 2

        public int useFooInner(){
            System.out.println(fooInner);
            //do something
        }
    }
}

问题是案例 1 中的内存分配与案例 2 中的内存分配有何不同？或者是一样的？如果我也将 case 2 变量设为静态会怎样。内存使用会有所不同吗？

注意：请不要提及会发生阴影。虽然我已经将两个变量都放在那里，但它是一个“OR”案例，这就是“CASE”的原因。

PS：感觉内存使用量应该是一样的。由于嵌套类是静态的，因此不会为每个对象创建它，因此实例变量fooInner （案例 2）也将只创建一次。因此， getInner() 函数将只运行一次。但这只是抽象层面+直觉。更具描述性的答案将不胜感激！

Answer 1

他们是不同的。

从内存分配的角度来看，静态内部类与顶级类没有什么不同。您将被编译为一个在运行时本质上独立于其父类的StaticFoo类 ( )。Foo$StaticFoo.class在编译时，会对私有成员进行访问检查。

因此，在情况 1 中，类中有一个静态字段。它将被分配为Foo.class堆上对象的字段。每个 ClassLoader 只会有一个实例来加载 Foo 类，这通常意味着整个 JVM 只有一个共享实例。

在情况 2 中，类中有一个实例字段Foo$StaticFoo。在堆上，将为创建的每个 StaticFoo 实例分配空间（并分配一个值）。创建的每个 StaticFoo 将访问该字段自己的实例，并且由于它不是final，因此每个实例的值都可以独立更改。

如果改为StaticFoo.fooInner，static则与情况 1 完全相同。

注意：以上仅适用于 Java 8 及更高版本。对于早期的 JVM，每种情况下分配的内存量仍然与上面的描述相符，但静态变量以及每个 ClassLoader 的单例也存储在不同的内存池中：PermGen Space 而不是主堆。有关更多详细信息，请参阅此答案。