Java內(nèi)部類及其實例化
在 Java 中，允許在一個類（或方法、語句塊）的內(nèi)部定義另一個類，稱為內(nèi)部類(Inner Class)，有時也稱為嵌套類(Nested Class)。
內(nèi)部類和外層封裝它的類之間存在邏輯上的所屬關(guān)系，一般只用在定義它的類或語句塊之內(nèi)，實現(xiàn)一些沒有通用意義的功能邏輯，在外部引用它時必須給出完整的名稱。
使用內(nèi)部類的主要原因有：
內(nèi)部類可以訪問外部類中的數(shù)據(jù)，包括私有的數(shù)據(jù)。
內(nèi)部類可以對同一個包中的其他類隱藏起來。
當(dāng)想要定義一個回調(diào)函數(shù)且不想編寫大量代碼時，使用匿名(anonymous)內(nèi)部類比較便捷。
減少類的命名沖突。
請看下面的例子：
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public class Outer { private int size; public class Inner { private int counter = 10; public void doStuff() { size++; } } public static void main(String args[]) { Outer outer = new Outer(); Inner inner = outer.new Inner(); inner.doStuff(); System.out.println(outer.size); System.out.println(inner.counter); // 編譯錯誤，外部類不能訪問內(nèi)部類的變量 System.out.println(counter); }} |
這段代碼定義了一個外部類 Outer，它包含了一個內(nèi)部類 Inner。將錯誤語句注釋掉，編譯，會生成兩個 .class 文件：Outer.class 和 Outer$Inner.class。也就是說，內(nèi)部類會被編譯成獨立的字節(jié)碼文件。
內(nèi)部類是一種編譯器現(xiàn)象，與虛擬機無關(guān)。編譯器將會把內(nèi)部類翻譯成用 $ 符號分隔外部類名與內(nèi)部類名的常規(guī)類文件，而虛擬機則對此一無所知。
注意：必須先有外部類的對象才能生成內(nèi)部類的對象，因為內(nèi)部類需要訪問外部類中的成員變量，成員變量必須實例化才有意義。
內(nèi)部類是 Java 1.1 的新增特性，有些程序員認(rèn)為這是一個值得稱贊的進(jìn)步，但是內(nèi)部類的語法很復(fù)雜，嚴(yán)重破壞了良好的代碼結(jié)構(gòu)， 違背了Java要比C++更加簡單的設(shè)計理念。
內(nèi)部類看似增加了—些優(yōu)美有趣，實屬沒必要的特性，這是不是也讓Java開始走上了許多語言飽受折磨的毀滅性道路呢？本教程并不打算就這個問題給予一個肯定的答案。
Java靜態(tài)內(nèi)部類、匿名內(nèi)部類、成員式內(nèi)部類和局部內(nèi)部類
內(nèi)部類可以是靜態(tài)(static)的，可以使用 public、protected 和 private 訪問控制符，而外部類只能使用 public，或者默認(rèn)。
成員式內(nèi)部類
在外部類內(nèi)部直接定義（不在方法內(nèi)部或代碼塊內(nèi)部）的類就是成員式內(nèi)部類，它可以直接使用外部類的所有變量和方法，即使是 private 的。外部類要想訪問內(nèi)部類的成員變量和方法，則需要通過內(nèi)部類的對象來獲取。
請看下面的代碼：
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public class Outer{ private int size; public class Inner { public void dostuff() { size++; } } public void testTheInner() { Inner in = new Inner(); in.dostuff(); }} |
成員式內(nèi)部類如同外部類的一個普通成員。
成員式內(nèi)部類可以使用各種修飾符，包括 public、protected、private、static、final 和 abstract，也可以不寫。
若有 static 修飾符，就為類級，否則為對象級。類級可以通過外部類直接訪問，對象級需要先生成外部的對象后才能訪問。
非靜態(tài)內(nèi)部類中不能聲明任何 static 成員。
內(nèi)部類可以相互調(diào)用，例如：
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class A { // B、C 間可以互相調(diào)用 class B {} class C {}} |
成員式內(nèi)部類的訪問
內(nèi)部類的對象以成員變量的方式記錄其所依賴的外層類對象的引用，因而可以找到該外層類對象并訪問其成員。該成員變量是系統(tǒng)自動為非 static 的內(nèi)部類添加的，名稱約定為“outClassName.this”。
1) 使用內(nèi)部類中定義的非靜態(tài)變量和方法時，要先創(chuàng)建外部類的對象，再由“outObjectName.new”操作符創(chuàng)建內(nèi)部類的對象，再調(diào)用內(nèi)部類的方法，如下所示：
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public class Demo{ public static void main(String[] args) { Outer outer = new Outer(); Outer.Inner inner = outer.new Inner(); inner.dostuff(); }}class Outer{ private int size; class Inner{ public void dostuff() { size++; } }} |
2) static 內(nèi)部類相當(dāng)于其外部類的 static 成員，它的對象與外部類對象間不存在依賴關(guān)系，因此可直接創(chuàng)建。示例如下：
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public class Demo{ public static void main(String[] args) { Outer.Inner inner = new Outer.Inner(); inner.dostuff(); }}class Outer{ private static int size; static class Inner { public void dostuff() { size++; System.out.println("size=" + size); } }} |
運行結(jié)果：
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3) 由于內(nèi)部類可以直接訪問其外部類的成分，因此當(dāng)內(nèi)部類與其外部類中存在同名屬性或方法時，也將導(dǎo)致命名沖突。所以在多層調(diào)用時要指明，如下所示：
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public class Outer{ private int size; public class Inner{ private int size; public void dostuff(int size){ size++; // 局部變量 size; this.size; // 內(nèi)部類的 size Outer.this.size++; // 外部類的 size } }} |
局部內(nèi)部類
局部內(nèi)部類(Local class)是定義在代碼塊中的類。它們只在定義它們的代碼塊中是可見的。
局部類有幾個重要特性：
- 僅在定義了它們的代碼塊中是可見的；
- 可以使用定義它們的代碼塊中的任何局部 final 變量；
- 局部類不可以是 static 的，里邊也不能定義 static 成員；
- 局部類不可以用 public、private、protected 修飾，只能使用缺省的；
局部類可以是 abstract 的。
請看下面的代碼：
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public class Outer { public static final int TOTAL_NUMBER = 5; public int id = 123; public void func() { final int age = 15; String str = "http://www.weixueyuan.net"; class Inner { public void innerTest() { System.out.println(TOTAL_NUMBER); System.out.println(id); // System.out.println(str);不合法，只能訪問本地方法的final變量 System.out.println(age); } } new Inner().innerTest(); } public static void main(String[] args) { Outer outer = new Outer(); outer.func(); }} |
運行結(jié)果：
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匿名內(nèi)部類
匿名內(nèi)部類是局部內(nèi)部類的一種特殊形式，也就是沒有變量名指向這個類的實例，而且具體的類實現(xiàn)會寫在這個內(nèi)部類里面。
注意：匿名類必須繼承一個父類或?qū)崿F(xiàn)一個接口。
不使用匿名內(nèi)部類來實現(xiàn)抽象方法：
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abstract class Person { public abstract void eat();}class Child extends Person { public void eat() { System.out.println("eat something"); }}public class Demo { public static void main(String[] args) { Person p = new Child(); p.eat(); }} |
運行結(jié)果：
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eat something |
可以看到，我們用Child繼承了Person類，然后實現(xiàn)了Child的一個實例，將其向上轉(zhuǎn)型為Person類的引用。但是，如果此處的Child類只使用一次，那么將其編寫為獨立的一個類豈不是很麻煩？
這個時候就引入了匿名內(nèi)部類。使用匿名內(nèi)部類實現(xiàn)：
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abstract class Person { public abstract void eat();}public class Demo { public static void main(String[] args){ // 繼承 Person 類 new Person() { public void eat() { System.out.println("eat something"); } }.eat(); }} |
可以看到，匿名類繼承了 Person 類并在大括號中實現(xiàn)了抽象類的方法。
內(nèi)部類的語法比較復(fù)雜，實際開發(fā)中也較少用到，本教程不打算進(jìn)行深入講解，各位讀者也不應(yīng)該將內(nèi)部類作為學(xué)習(xí)Java的重點。
