基础知识 - 内部类 - 《Java》

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什么是内部类
为什么要使用内部类
成员内部类
局部内部类
匿名内部类
静态内部类

什么是内部类

内部类（inner class），是指在一个外部类的内部再定义一个类。内部类作为外部类的一个成员，并且依附于外部类而存在的。
内部类可为静态，可用protected和private修饰（而外部类只能使用public和缺省的包访问权限）。
内部类主要有以下几类：成员内部类、局部内部类、静态内部类、匿名内部类

为什么要使用内部类

主要原因有以下三点：

内部类方法可以访问该类定义所在的作用域中的数据，包括私有的数据
内部类可以对同一个包中的其他类隐藏起来
当想要定义一个回调函数且不想编写大量代码时，使用匿名内部类比较便捷

此外，每个内部类都能独立地继承自一个（接口的）实现，所以无论外围类是否已经继承了某个（接口的）实现，对于内部类都没有影响。如果没有内部类提供的可以继承多个具体的或抽象的类的能力，一些设计与编程问题就很难解决。从这个角度看，内部类使得多重继承的解决方案变得完整。接口解决了部分问题，而内部类有效地实现了“多重继承”。

成员内部类

作为外部类的一个成员存在，与外部类的属性、方法并列。

public class OutterClass {
    private String name;
    private int age;
    public void getInnerClass(){
        InnerClass innerClass = new InnerClass();
        System.out.println(innerClass);
    }
    //一个内部类
    class InnerClass{
        private String nickName;
        private String name;
        void hello(){
            System.out.println("Hello" + OutterClass.this.name);
        }
    }
}

对于成员内部类来说，有以下需要注意的规则：

成员内部类中，不能定义静态成员
成员内部类中，可以访问外部类的所有成员

    class InnerClass{
        private String nickName;
        private String name;
        void hello(){
            //在内部类中，访问自己的变量时直接使用变量名，也可以使用this.变量名
            System.out.println(nickName);
            System.out.println(this.nickName);
            //在内部类中访问外部类中与内部类同名的实例变量用外部类名.this.变量名
            System.out.println(OutterClass.this.name);
            //如果内部类中没有与外部类同名的变量，则可以直接用变量名访问外部类变量
            System.out.println(name);
        }
    }

创建内部类的对象时，必须由此外围类的一个对象来创建其内部类的一个对象

public class OutterClass {
    private String name;
    private int age;
    //外部类的非静态方法访问成员内部类
    public void getInnerClass(){
        InnerClass innerClass = new InnerClass();
        System.out.println(innerClass);
    }
    //外部类的静态方法访问成员内部类，和外部类的外部访问内部类的方法一样
    public static void get(){
        OutterClass outterClass = new OutterClass();
        InnerClass innerClass = outterClass.new InnerClass();
    }
    //一个内部类
    class InnerClass{
        private String nickName;
        private String name;
    }
}

由此可见，在该外部类的外部，已经该外部类的静态方法里，想要访问到内部类，都要通过该外部类的对象去创建其内部类的对象，语法如下：

OutterClass outterClass = new OutterClass(); InnerClass innerClass = outterClass.new InnerClass();

原因是在内部类的对象被创建的时候，内部类的对象会悄悄地链接到创建它地外部类地对象，从而获得它地一个隐式引用。因此，除非你已经有了外部类的一个对象，否则不可能生成内部类的对象。当然，如果是静态内部类则不需要对其外部类对象的引用。

只有内部类可以是私有类，而常规类只可以是protected或public
内部类中声明地所有静态域都必须是final
内部类不允许有static方法

注意：内部类是一个编译时的概念，一旦编译成功，就会成为完全不同的两类。对于一个名为outer的外部类和其内部定义的名为inner的内部类。编译完成后出现outer.class和outer$inner.class两类。

局部内部类

在方法中定义的内部类称为局部内部类。与局部变量类似，局部内部类不能有访问说明符，因为它不是外部类的一部分，但是它可以访问当前代码块内的常量，和此外部类所有的成员。

public class OutterClass {
    private String name;
    private int age;
    //方法里定义了一个局部内部类
    public void getInnerClass(){
        int i = 10;
        class InnerClass{
            int j = 100;
            void get(){
                i++; //Error  不可以修改外部变量的值
                System.out.println(i);
            }
        }
        InnerClass innerClass = new InnerClass();
        System.out.println(innerClass);
    }
}

局部类不能public或private访问说明符进行声明，它的作用域被限定在声明这个局部类的块（方法）中。
局部类有一个优势，即是对外部世界可以完全地隐藏起来。即是是OutterClass类中的其他代码也不能访问它。

此外，与其他内部类相比较，局部类还有一个优点。它们不仅能够访问包含它们的外部类，还可以访问局部变量。但是，那些局部变量必须事实上为final。

匿名内部类

匿名内部类(anonymous inner class)，简单地说：匿名内部类就是没有名字的内部类。什么情况下需要使用匿名内部类？如果满足下面的一些条件，使用匿名内部类是比较合适的：

只用到类的一个实例。
类在定义后马上用到。
类非常小（SUN推荐是在4行代码以下）
给类命名并不会导致你的代码更容易被理解。

在使用匿名内部类时，要记住以下几个原则：

匿名内部类不能有构造方法。
匿名内部类不能定义任何静态成员、方法和类。
匿名内部类不能是public,protected,private,static。
只能创建匿名内部类的一个实例。
一个匿名内部类一定是在new的后面，用其隐含实现一个接口或实现一个类。
因匿名内部类为局部内部类，所以局部内部类的所有限制都对其生效。

public void start(){
    //这就是一个匿名类，ActionListener是一个函数式接口，创建了一个匿名内部类实现了该接口
    ActionListener actionListener = new ActionListener(){
        public void actionPerformed(ActionEvent event){
            //
        }
    }
}

因为匿名内部类不能有构造器，但是我们需要一个有参构造器的时候应该怎么办？

这时我们只需简单地传递合适的参数给基类的构造器即可，这里是将x 传进new Wrapping(x)。

public class Parcel7 {
    public static void main(String[] args) {
        Parcel7 p = new Parcel7();
        Wrapping w = p.wrap(10);
    }
    public Wrapping wrap(int x) {
        // Base constructor call:
        // Pass constructor argument.
        return new Wrapping(x) { 
            public int value() {
                return super.value() * 47;
            }
        }; // Semicolon required
    }
}

如果你有一个匿名内部类，它要使用一个在它的外部定义的对象，编译器会要求其参数引用是final 型的。

静态内部类

如果你不需要内部类对象与其外围类对象之间有联系，那你可以将内部类声明为static。这通常称为嵌套类（nested class）。想要理解static应用于内部类时的含义，你就必须记住，普通的内部类对象隐含地保存了一个引用，指向创建它的外围类对象。然而，当内部类是static的时，就不是这样了。嵌套类意味着：

要创建嵌套类的对象，并不需要其外围类的对象。
不能从嵌套类的对象中访问非静态的外围类对象。

单例模式:由于静态内部类的加载机制,决定了他可以使用来处理单例模式,而且性能客观

public class Outer {
    private static int i = 1;
    private int j = 10;
    public static void outerF1() {
    }
    public void outerF3() {
        // 外部类访问内部类的静态成员：内部类.静态成员
        System.out.println(Inner.inner_i);
        Inner.innerF1();
        // 外部类访问内部类的非静态成员:实例化内部类即可
        Inner inner = new Inner();
        inner.innerF2();
    }
    /**
     * 静态内部类可以用public,protected,private修饰
     * 静态内部类中可以定义静态或者非静态的成员
     */
    static class Inner {
        static int inner_i = 100;
        int innerJ = 200;
        static void innerF1() {
            // 静态内部类只能访问外部类的静态成员(包括静态变量和静态方法)
            System.out.println("Outer.i" + i);
            outerF1();
        }
        void innerF2() {
            // 静态内部类不能访问外部类的非静态成员(包括非静态变量和非静态方法)
            // System.out.println("Outer.i"+j);
            // outerF2();
        }
    }
}

正常情况下，你不能在接口内部放置任何代码，但嵌套类可以作为接口的一部分，因为它是static 的。只是将嵌套类置于接口的命名空间内，这并不违反接口的规则。另外，声明在接口中的内部类自动成为static和public类

与常规内部类不同，静态内部类可以有静态域和方法。此外，静态内部类只能访问外部类的静态成员。