基本上，编译器隐式地创建一个引用外部类的构造函数，它存储在一个隐藏字段中。所以你的代码有点像这样：

class Outer {
    int o = 10;
    static class Inner {
        private final Outer outer;
        int i = 20;

        Inner(Outer outer) {
           this.outer = outer;
        }
    }    
}

public class Demo {
    public static void main(String args[]) {
        Outer o = new Outer();
        Outer.Inner oi = new Outer.Inner(o);
    }
}

(Note我已经将内部类转换为静态嵌套类。）

我认为Jon Skeet已经说明了逻辑内部类（即包含在任何外部类中的类）具有对外部类的引用这一点。
然而，我想以不同的方式来介绍它。根据James Gosling和co的标准书籍“Java编程语言，第4版”：
非静态嵌套类被称为内部类。非静态类成员与类的示例相关联。非静态字段是示例变量。
类似地，内部类也（通常）与类的“示例”相关联，或者更具体地说，“内部类的示例”与其封闭类的 * 示例 * 相关联。
因此，如果外部级别类的对象存在于堆中，则相关联的内部类对象也将存在。
然而，我不认为静态嵌套类一定会出现在堆中，与外部类的对象相关联。它们就像任何其他外部独立类一样。