79.内部类

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 今天来说说一个非常特殊的类——内部类。

 

在实际的开发中，比较常用到的，一方面是Java图形开发的事件处理中，另一方面，在Spring应用开发中，会大量用到，在Spring框架本身，就大量使用了匿名内部类，通过回调方法实现了一些模板应用。

 

下面来具体看看内部类的内容。

 

所谓内部类，就是定义在一个类内部的类。

内部类的概念是在JDK1.1中被引入的。引入内部类，主要有以下一些考虑：

内部类对象能访问它所处类的私有数据；
内部类能够隐藏起来不为同一个包中的其他类访问；
匿名内部类可以方便的用在回调方法（callback method）中，典型应用是图形编程中的事件处理。 

1 内部类定义

 

 

 

内部类有时也称为“嵌套类（nested class）”，是定义在一个类内部的类。

 

 

 

这里所谓的“类的内部”，指的是在类定义的两个大括号之间，如下：
public class OuterClass{
 //可以在这个类的内部的任何地方定义内部类
}

在这个“类的内部”，包括类中的任何位置，甚至方法体中也可以定义内部类。注意，下面的放在同一个程序文件A.java中的类B不是类A的内部类，这是刚开始接触内部类的程序员比较容易引起混乱的地方：
public class A{
 //statements
}
class B{
 //statements
}

这两个类虽然写在用一个文件中，但它们之间是两个独立的类，它们之间并没有什么联系。将这个类文件编译之后，会产生两个class文件：A.class和B.class。

可以将一个内部类定义成一个静态的内部类，只需要在内部类定义前面加上static关键字。

为方便表述，我们将封装类相对于“内部类”称为“外部类”。

public class Outer1 {
 private int size;

 // 定义一个内部类，名为 "Inner"
 public class Inner {
  public void doStuff() {
   // 内部类可以访问外部类的私有属性
   size++;
  }
 }

 public void testTheInner() {
  Inner i = new Inner();
  i.doStuff();
 }
}

在这个Outer1类中，定义了一个内部类，这个内部类可以访问外部类的私有属性。

编译这个Outer1.java，将会产生两个class文件：Outer1.clas和Outer1$Inner1.class，前面一个类文件是Outer1类文件，后面一个是内部类类文件，它用“$”来分割开内部类和外部类。

在Outer类范围以外的其他应用中，实例化内部类必须首先有一个外部类实例存在，然后通过外部类实例来实例化内部类，实例化内部类的两种方法：

法一：
 Outer.Inner in=new Outer().new Inner();

法二：
 Outer o=new Outer();
 Outer.Inner I= o.new Inner();

当然，如果内部类是static的，也可以用下面方法：
 Outer.Inner in=new Outer.Inner();

我们来看一下，假设我们现在需要在另一个应用程序中使用刚才定义的类Outer1的内部类Inner，我们该如何来实现。为了更好的演示它，我们对上面的Outer类稍作修改，加入了一个用于获得Outer1类的私有属性size的方法getOuterSize()：

public class Outer1 {
 private int size;

 // 定义一个内部类，名为 "Inner"
 public class Inner {
  public void doStuff() {
   // 内部类可以访问外部类的私有属性
   size++;
  }

  public int getOuterSize() {
   return size;
  }
 }

 public void testTheInner() {
  Inner i = new Inner();
  i.doStuff();
 }
}

然后我们再来看如何在另外一个类中使用Outer1的内部类：

public class TestInner {
 public static void main(String[] args) {
  Outer1.Inner oi = new Outer1().new Inner();
  oi.doStuff();
  System.out.println(oi.getOuterSize());
 }
}
编译

并运行这个程序，将在控制台上打印出size的值：1。

和一般的类不同，内部类可以使用protected和private来修饰，以限制在它的外部类以外的地方对它的访问，比如，上面的Outer1中的Inner内部类就可以定义成如下的样子：
public class Outer1 {
  private int size;
  /* 定义一个内部类，名为 "Inner" */
  private class Inner {
    public void doStuff() {
      // 内部类可以访问外部类的私有属性
      size++;
    }
    public int getOuterSize()
    {
     return size;
    }
  }
  public void testTheInner() {
    Inner i = new Inner();
    i.doStuff();
  }
}

此时，就不能在Outer1的范围之外使用Inner类了。

2 局部内部类

 

 

 

类的名字只能在定义的范围内使用，除非使用有效的全名。

 

 

Inner类也可以定义在方法的内部，或者类的一个自由块中，此时，内部类是一个局部的内部类，只能在方法体或者自由块中使用。

 

如果内部类被定义在方法中，那么方法中final类型的局部变量，都可以被Inner类的方法访问。定义在方法中的内部类只能在方法内被使用。

 

例如：

public class Outer {
 public void test(int i) {
  class LocalClass {
   public void localTest() {
    System.out.println("局部内部类的方法被调用");
    // System.out.println("i="+i); //错
    // 如果需要使用局部变量i，必须将它声明为final
   }
  }

  LocalClass lc = new LocalClass();
  lc.localTest();
 }

 public static void main(String[] args) {
  Outer o = new Outer();
  o.test(1);
 }
}

在这个类Outer中，定义了一个方法test()，在它的方法体内定义了一个局部内部类，这个内部类只能在这个方法体内使用。

 

如果在内部类中需要使用方法的局部变量（如方法的参数i），那么，需要将这个局部变量定义final的，否则，将会出现类似下面的错误（将i++前的注释去掉后的错误）：

Outer.java:10: local variable i is accessed from within inner class; needs to be declared final
            System.out.println("i="+i);;
                                ^
1 error

如果将方法test()的参数i加上final就可以了。

3 匿名内部类

 

 

 

内部类的另外一个奇特的地方就是，可以不用给它指定一个类名，就可以直接拿来使用，这个用法经常用在图形界面的事件处理中。

 

 

 

4 内部类特性

 

 

 

内部类是一个复杂的应用，除了上面提到的一些特点外，它还有以下一些特点：

 

 

Inner class可以声明为抽象类 ，因此可以被其它的内部类继承。也可以声明为final的。

和外层类不同，Inner class可以声明为private或protected。

Inner class 可以声明为static的，但此时就不能再使用外层封装类的非static的成员变量。

非static的内部类中的成员不能声明为static的，只有在顶层类或static的内部类中才可声明static成员。