Java内部类的详情介绍：使用场景和好处，以及常见的相关的面试题
说起内部类这个词，想必很多人都不陌生，但是又会觉得不熟悉。原因是平时编写代码时可能用到的场景不多，用得最多的是在有事件监听的情况下，并且即使用到也很少去总结内部类的用法。今天我们就来一探究竟。
内部类的共性
(1)、内部类仍然是一个独立的类，在编译之后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名和$符号 。
(2)、内部类不能用普通的方式访问。内部类是外部类的一个成员，因此内部类可以自由地访问外部类的成员变量，无论是否是private的 。
(3)、内部类声明成静态的，就不能随便的访问外部类的成员变量了，此时内部类只能访问外部类的静态成员变量 。
Java内部类分为： 成员内部类、静态内部类、方法内部类、匿名内部类
成员分布类
成员分布类是最普通的内部类，它的定义为位于另一个类的内部。
class Outer {
class Inner{}
}
编译上述代码会产生两个文件：Outer.class和Outer$Inner.class。
方法内部类
把类放在方法内
class Outer {
public void doSomething(){
class Inner{
public void seeOuter(){
}
}
}
}
(1)、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。
(2)、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();
}
}
匿名内部类
顾名思义，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。
匿名内部类应该是平时我们编写代码时用得最多的，在编写事件监听的代码时使用匿名内部类不但方便，而且使代码更加容易维护。
当程序中使用匿名内部类时，在定义匿名内部类的地方往往直接创建该类的一个对象。匿名内部类的声明格式如下：
new ParentName（）{
...// 内部类的定义
}
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、静态方法。
- ·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。
A、继承式的匿名内部类
public class Car { public void drive(){ System.out.println("Driving a car!"); } 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){ f.foo(); } } interface Foo{ void foo(); } class Test{ static void go(){ Bar b = new Bar(); b.doStuff(new Foo(){ public void foo(){ System.out.println("foofy"); } }); } }
匿名内部类是唯一一种没有构造器的类。正因为其没有构造器，所以匿名内部类的使用范围非常有限，大部分匿名内部类用于接口回调。匿名内部类在编译的时候由系统自动起名为Outter$1.class。一般来说，匿名内部类用于继承其他类或是实现接口，并不需要增加额外的方法，只是对继承方法的实现或是重写。
静态内部类
静态内部类中可以定义静态或者非静态的成员。
从技术上讲，静态嵌套类不属于内部类。因为内部类与外部类共享一种特殊关系，更确切地说是对实例的共享关系。而静态嵌套类则没有上述关系。它只是位置在另一个类的内部，因此也被称为顶级嵌套类。
静态的含义是该内部类可以像其他静态成员一样，没有外部类对象时，也能够访问它。静态嵌套类仅能访问外部类的静态成员和方法。
class Outer{ static class Inner{} } class Test { public static void main(String[] args){ Outer.Inner n = new Outer.Inner(); } }
在静态方法中定义的内部类也是StaticNested Class，这时候不能在类前面加static关键字，静态方法中的StaticNested Class与普通方法中的内部类的应用方式很相似，它除了可以直接访问外部类中的static的成员变量，还可以访问静态方法中的局部变量，但是，该局部变量前必须加final修饰符。
内部类的使用场景和好处
为什么在Java中需要内部类？总结一下主要有以下四点：
1.每个内部类都能独立的继承一个接口的实现，所以无论外部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。内部类使得多继承的解决方案变得完整。
- 2.方便将存在一定逻辑关系的类组织在一起，又可以对外界隐藏。
- 3.方便编写事件驱动程序。
- 4.方便编写线程代码。
- 个人觉得第一点是最重要的原因之一，内部类的存在使得Java的多继承机制变得更加完善。
常见的与内部类相关的面试题
1、根据注释填写(1)，(2)，(3)处的代码
public class Test{
public static void main(String[] args){
// 初始化Bean1
(1)
bean1.I++;
// 初始化Bean2
(2)
bean2.J++;
//初始化Bean3
(3)
bean3.k++;
}
class Bean1{
public int I = 0;
}
static class Bean2{
public int J = 0;
}
}
class Bean{
class Bean3{
public int k = 0;
}
}
从前面可知，对于成员内部类，必须先产生外部类的实例化对象，才能产生内部类的实例化对象。而静态内部类不用产生外部类的实例化对象即可产生内部类的实例化对象。
创建静态内部类对象的一般形式为： 外部类类名.内部类类名 xxx = new 外部类类名.内部类类名()
创建成员内部类对象的一般形式为： 外部类类名.内部类类名 xxx = 外部类对象名.new 内部类类名()
因此，（1），（2），（3）处的代码分别为：
Test test = new Test(); Test.Bean1 bean1 = test.new Bean1(); Test.Bean2 b2 = new Test.Bean2(); Bean bean = new Bean(); Bean.Bean3 bean3 = bean.new Bean3();
2、下面这段代码的输出结果是什么？
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Outter outter = new Outter();
outter.new Inner().print();
}
}
class Outter
{
private int a = 1;
class Inner {
private int a = 2;
public void print() {
int a = 3;
System.out.println("局部变量：" + a);
System.out.println("内部类变量：" + this.a);
System.out.println("外部类变量：" + Outter.this.a);
}
}
}
输出结果：
局部变量：3 内部类变量：2 外部类变量：1
最后补充一点知识：关于成员内部类的继承问题。一般来说，内部类是很少用来作为继承用的。但是当用来继承的话，要注意两点：
1）成员内部类的引用方式必须为 Outter.Inner.
2）构造器中必须有指向外部类对象的引用，并通过这个引用调用super()。这段代码摘自《Java编程思想》
class WithInner {
class Inner{
}
}
class InheritInner extends WithInner.Inner {
// InheritInner() 是不能通过编译的，一定要加上形参
InheritInner(WithInner wi) {
wi.super(); //必须有这句调用
}
public static void main(String[] args) {
WithInner wi = new WithInner();
InheritInner obj = new InheritInner(wi);
}
}
