java(4)-深入理解java嵌套类和内部类

秒速五厘米 2022-06-15 05:16 270阅读 0赞

## 一、什么是嵌套类及内部类 ##

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可以在一个类的内部定义另一个类，这种类称为嵌套类（nested classes），它有两种类型：静态嵌套类和非静态嵌套类。静态嵌套类使用很少，最重要的是非静态嵌套类，也即是被称作为内部类（inner）。嵌套类从JDK1.1开始引入。其中inner类又可分为三种：  
　**　其一、在一个类（外部类）中直接定义的内部类；  
　　其二、在一个方法（外部类的方法）中定义的内部类；  
　　其三、匿名内部类。**

使用嵌套类的好处：

*  嵌套类可以访问外部类的所有数据成员和方法，即使它是私有的。
 *  提高可读性和可维护性：因为如果一个类只对另外一个类可用，那么将它们放在一起，这更便于理解和维护。
 *  提高封装性：给定两个类A和B，如果需要访问A类中的私有成员，则可以将B类封装在A类中，这样不仅可以使得B类可以访问A类中的私有成员，并且可以在外部隐藏B类本身。
 *  减少代码的编写量。

## 二、静态嵌套类 ##

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如下所示代码为定义一个静态嵌套类，

public class StaticTest { 
    　　        private static String name = "javaJohn";　        
    　　　　private String id = "X001";
    　　　　static class Person{
    　　　　　　private String address = "swjtu,chenDu,China";
    　　　　　　public String mail = "josserchai@yahoo.com";//内部类公有成员
    　　　　　　public void display(){
    　　　　　　　　//System.out.println(id);//不能直接访问外部类的非静态成员
    　　　　　　　　System.out.println(name);//只能直接访问外部类的静态成员
    　　　　　　　　System.out.println("Inner "+address);//访问本内部类成员。
    　　　　　　}
    　　　　}
    　　
    　　　　public void printInfo(){
    　　　　　　Person person = new Person();
    　　　　　　person.display();
    　　　　　　//System.out.println(mail);//不可访问
    　　　　　　//System.out.println(address);//不可访问
    　　　　　　System.out.println(person.address);//可以访问内部类的私有成员
    　　　　　　System.out.println(person.mail);//可以访问内部类的公有成员
    　　
    　　　　}
    　　　　public static void main(String[] args) {
    　　　　StaticTest staticTest = new StaticTest();
    　　　　staticTest.printInfo();
    　　}
    　　}

在静态嵌套类内部，不能访问外部类的非静态成员，这是由Java语法中"静态方法不能直接访问非静态成员"所限定。若想访问外部类的变量，必须通过其它方法解决，由于这个原因，静态嵌套类使用很少。注意，外部类访问内部类的的成员有些特别，不能直接访问，但可以通过内部类来访问，这是因为静态嵌套内的所有成员和方法默认为静态的了。同时注意，内部静态类Person只在类StaticTest 范围内可见，若在其它类中引用或初始化，均是错误的。

## 三、在外部类中定义内部类 ##

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1、内部类分为成员内部类、静态嵌套类、方法内部类、匿名内部类。

几种内部类的共性：  
      A、内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类命和$符号。  
      B、内部类不能用普通的方式访问。内部类是外部类的一个成员，因此内部类可以自由地访问外部类的成员变量，无论是否是private的。

如下所示代码为在外部类中定义两个内部类及它们的调用关系：

public class Outer { 
            int outer_x = 100;
    　　　　class Inner{
    　　　　　　public int y = 10;
    　　　　　　private int z = 9;
    　　　　　　int m = 5;
    　　　　　　public void display(){
    　　　　　　　　System.out.println("display outer_x:"+ outer_x);
    　　　　　　}
    　　　　　　private void display2(){
    　　　　　　　　System.out.println("display outer_x:"+ outer_x);
    　　　　　　}
    　　　　}
    　　　　void test(){
    　　　　　　Inner inner = new Inner();
    　　　　　　inner.display();
    　　　　　　inner.display2();
    　　　　　　//System.out.println("Inner y:" + y);//不能访问内部内变量
    　　　　　　System.out.println("Inner y:" + inner.y);//可以访问
    　　　　　　System.out.println("Inner z:" + inner.z);//可以访问
    　　　　　　System.out.println("Inner m:" + inner.m);//可以访问
    　　　　　　InnerTwo innerTwo = new InnerTwo();
    　　　　　　innerTwo.show();
    　　　　}
    　　　　class InnerTwo{
    　　　　　　Inner innerx = new Inner();
    　　　　　　public void show(){
    　　　　　　　　//System.out.println(y);//不可访问Innter的y成员
    　　　　　　　　//System.out.println(Inner.y);//不可直接访问Inner的任何成员和方法
    　　　　　　　　innerx.display();//可以访问
    　　　　　　　　innerx.display2();//可以访问
    　　　　　　　　System.out.println(innerx.y);//可以访问
    　　　　　　　　System.out.println(innerx.z);//可以访问
    　　　　　　　　System.out.println(innerx.m);//可以访问
    　　　　　　}
    　　　　}
    　　　　public static void main(String args[]){
    　　　　　　Outer outer = new Outer();
    　　　　　　outer.test();
    　　　　}
    　　}

总结：

1、对于内部类，通常在定义类的class关键字前不加public 或 private等限制符，若加了没有任何影响。

2、内部类中可以直接访问外部类的数据成员和方法。

3、另外，就是要注意，内部类Inner及InnterTwo只在类Outer的作用域内是可知的，如果类Outer外的任何代码尝试初始化类Inner或使用它，编译就不会通过。同时，内部类的变量成员只在内部内内部可见，若外部类或同层次的内部类需要访问，需采用示例程序中的方法，不可直接访问内部类的变量。

# 四、方法内部类 #

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顾名思义，把类放在方法内。

class Outer {
        public void doSomething(){
            class Inner{
                public void seeOuter(){
    			
                }
            }    
        }
    }

A、方法内部类只能在定义该内部类的方法内实例化，不可以在此方法外对其实例化。  
B、方法内部类对象不能使用该内部类所在方法的非final局部变量。  
      因为方法的局部变量位于栈上，只存在于该方法的生命期内。当一个方法结束，其栈结构被删除，局部变量成为历史。但是该方法结束之后，  
**在方法内创建的内部类对象可能仍然存在于堆中！例如，如果对它的引用被传递到其他某些代码，并存储在一个成员变量内。**  
      正因为不能保证局部变量的存活期和方法内部类对象的一样长，所以内部类对象不能使用它们。  
下面是完整的例子：

class Outer {
        public void doSomething(){
            final int a =10;
            class Inner{
                public void seeOuter(){
                    System.out.println(a);
                }
            }   
            Inner in = new Inner();
            in.seeOuter(); 
        }
        public static void main(String[] args) {
            Outer out = new Outer();
            out.doSomething();
        }
    }

# 五、匿名内部类 #

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没有名字的内部类。表面上看起来它们似乎有名字，实际那不是它们的名字。  
**A、继承式的匿名内部类。**

class Car {
        public void drive(){
            System.out.println("Driving a car!");
        }
    }
        
    class Test{
        public static void main(String[] args) {
            Car car = new Car(){
                public void drive(){
                    System.out.println("Driving another car!");
                }
            };
            car.drive();
        }
    }

结果输出了：Driving another car! Car引用变量不是引用Car对象，而是Car匿名子类的对象。  
**B、接口式的匿名内部类。**

interface  Vehicle {
        public void drive();
    }
        
    class Test{
        public static void main(String[] args) {
            Vehicle v = new Vehicle(){
                public void drive(){
                    System.out.println("Driving a car!");
                }
            };
            v.drive();
        }
    }

上面的代码很怪，好像是在实例化一个接口。事实并非如此，接口式的匿名内部类是实现了一个接口的匿名类。而且只能实现一个接口。  
**C、参数式的匿名内部类。**

class Bar{
        void doStuff(Foo f){}
    }
    interface Foo{
        void foo();
    }
    class Test{
        static void go(){
            Bar b = new Bar();
            b.doStuff(new Foo(){
                public void foo(){
                    System.out.println("foofy");
                }
            });
        }
    }