java(4)-深入理解java嵌套类和内部类

 

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 = "[email protected]";//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");
            }
        });
    }
}