Java 基础：内部类

目录：
一、概述
二、内部类的特点
三、内部类的分类
四、成员内部类
五、局部内部类
六、匿名内部类
七、静态内部类

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一、概述

• 将类写在其他类的内部，可以写在其他类的 成员位置 和 局部位置，这时写在其他类内部的类就称为内部类。其他类也称为外部类。
• 什么时候使用内部类？

在描述事物时，若一个事物内部还包含其他可能包含的事物，比如在描述汽车时，汽车中还包含这发动机，这时发动机就可以使用内部类来描述。

class 汽车 { //外部类
    class 发动机 { //内部类
    }
}

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二、内部类的特点

• 内部类提供了更好的封装，只有外部类能访问内部类
• 内部类可以独立继承一个接口，不受外部类是否继承接口影响
• 内部类可以 直接访问 外部类的成员，包括私有 private
• 外部类要访问内部类的成员，必须创建对象
• 在外部类中，即使内部类中用 private 修饰的成员，也可以在外部类中以 内部类 对象.成员 的方式访问
• private 修饰内部类，则外部类以外不能访问，只能在外部类访问

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三、内部类的分类

• 内部类分为 成员内部类 与 局部内部类
• 其次还有 匿名内部类、静态内部类
• 定义内部类时，就是一个正常定义类的过程，同样包含各种修饰符、继承与实现关系等。

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四、成员内部类

1. 定义

• 定义在 外部类中的成员位置。与类中的成员变量相似，可通过 外部类.对象 进行访问
• 访问方式: 外部类名.内部类名 变量名 = new 外部类名().new 内部类名();

2.例子

class Body {//外部类，身体
     private boolean life= true; //生命状态
     public class Heart { //内部类，心脏
         public void jump() {
             System.out.println("心脏噗通噗通的跳")
                System.out.println("生命状态" + life); //访问外部类成员变量
        }
    }
}

//访问内部类
public static void main(String[] args) {
    //创建内部类对象
    Body.Heart bh = new Body().new Heart();
    //调用内部类中的方法
    bh.jump();
}

3. 成员内部类的同名变量调用:

public class Outer {
    int i  = 1;
    class Inner {
        int i  = 2;
        public void inner(){
            int i = 3;
            System.out.println(Outer.this.i);
        }
    }
}

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五、局部内部类

1. 概述

• 局部内部类，定义在外部类 方法中 的局部位置。与访问方法中的局部变量相似，可通过 调用方法 进行访问。
• 可以直接访问外部类成员
• 局部内部类，只能在 方法体中 使用
• 局部类 不能加访问修饰符，因为它们不是类成员。
• 访问方式： 在外部类方法中，创建内部类对象，进行访问

2. 例子

//定义类
class Party {//外部类，聚会
    public void puffBall(){// 吹气球方法
        class Ball {// 内部类，气球
              public void puff(){
                System.out.println("气球膨胀了");
              }
        }
        //创建内部类对象，调用puff方法
        new Ball().puff();
    }
}
访问内部类
public static void main(String[] args) {    
    //创建外部类对象
    Party p = new Party();
    //调用外部类中的puffBall方法
    p.puffBall();
}

3. 局部内部类 访问局部变量 的注意事项：

• 局部内部类访问局部变量必须用 final 修饰
• jdk8或者更高版本，从语法上讲，不要求被局部内部类所访问的局部变量，一定要加 final
• 但是，如果在代码中，没有 final，只要局部内部类访问局部变量，编译器会自动给局部变量加 final

为什么一定要加 final

• 因为局部变量会随着方法的调用而调用，随着调用完毕而消失。
• 而局部对象并没有立即从堆内存中消失，还要使用那个变量。所以，为了让数据还能继续被使用，就用 fianl 修饰，这样，在堆内存里面存储的其实是一个 常量值。

• 内存图：
  
  局部变量被final修饰的问题

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六、匿名内部类

1. 概述

• 定义：就是一个没有名字的 局部内部类。
• 作用：匿名内部类是创建某个类型子类对象的快捷方式。

定义了一个内部类(成员位置内部类，局部位置内部类)，没有名字，意味着，类不能通过名字来复用。不能复用，并不意味着不能使用，它还是可以被使用的，但是 只能被使用一次(在类定义的时候使用一次)

2. 特点：

• 匿名内部类是 没有 访问修饰符
• 匿名内部类必须继承一个 类 或者实现一个 接口

• 这里的类可以是 具体类 也可以是 抽象类

• 匿名内部类中不能存在任何 静态成员 或 方法
• 匿名内部类是 没有构造方法，因为它没有类名
• 匿名内部类为局部内部类，所以局部内部类的所有限制同样对匿名内部类生效。
• 匿名内部类不能是抽象的，所以，它必须要实现继承的类或者实现的接口的 所有抽象方法

3. 格式：

new 父类或接口(){
    //进行方法重写
};

4. 匿名内部类如果不定义变量引用，则就是匿名对象

public abstract class Person{
    public abstract void eat();
}

new Person(){
    public void eat() {
        System.out.println(“我吃了”);
    }
}.eat();

5. 匿名内部类的使用：

• 一般使用匿名内部类的场景是，要继承或实现的接口只有一个抽象方法，比如添加一个监听器：

public class Button {
    public void click(){
        //匿名内部类，实现的是ActionListener接口
        new ActionListener(){
            public void onAction(){
                System.out.println("click action...");
            }
        }.onAction();
    }
    //匿名内部类必须继承或实现一个已有的接口
    public interface ActionListener{
        public void onAction();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Button button=new Button();
        button.click();
    }
}

• 其次，当方法的形式参数，是一个接口(绝大部分情况)的时候，在该方法传递实际参数的时候，实际上传递的是一个 接口的子类对象。
• 传递的这个实际参数，就可以用匿名内部类来代替

public class AnoyInnerDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.利用常规方式来调用input方法
        //A a = new A();
        //input(new A());

        //2. 利用匿名内部类
        input(new Ordinary() {
            @Override
            public void toDo() {
                System.out.println("inner class toDo");
            }
        } );
    }

    //接收接口类型形式参数的方法
    public static void input(Ordinary o) {
        o.toDo();
    }
}

//接口
interface Ordinary {
    void toDo();
}

class A implements Ordinary {
    @Override
    public void toDo() {
        System.out.println("class A todo");
    }
}

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七、静态内部类

1. 概述

• 使用static修饰的 成员内部类 我们称之为静态内部类
• 静态内部类的创建是不需要依赖于外部类，可以直接创建

2. 访问特征：

• 对于 静态内部类 而言，它不能访问外部类中 非静态的 成员变量和成员方法
• 在 外部类中 访问，静态内部类，和访问普通成员内部类没有任何区别
• 在 外部类的外部 访问静态内部类，由于静态内部类，不依赖于外部类对象 : new 外部类类名.内部类类名()

3. 例子：

public class OuterClass {
    private static String outerName;
    public  int age;

    static class InnerClass1{
        /* 在静态内部类中可以存在静态成员 */
        public static String _innerName = "static variable";
        public void display(){
            /*
             * 静态内部类只能访问外部类的静态成员变量和方法
             * 不能访问外部类的非静态成员变量和方法
             */
            System.out.println("OutClass name :" + outerName);
        }
    }
    class InnerClass2{
        /* 非静态内部类中不能存在静态成员 */
        public String _innerName = "no static variable";
        /* 非静态内部类中可以调用外部类的任何成员,不管是静态的还是非静态的 */
        public void display(){
            System.out.println("OuterClass name：" + outerName);
            System.out.println("OuterClass age：" + age);
        }
    }
    public void display(){
        /* 外部类能直接访问静态内部类静态元素 */
        System.out.println(InnerClass1._innerName);
        /* 静态内部类可以直接创建实例不需要依赖于外部类 */
        new InnerClass1().display();
        /* 非静态内部的创建需要依赖于外部类 */
        OuterClass.InnerClass2 inner2 = new OuterClass().new InnerClass2();
        /* 非静态内部类的成员需要使用非静态内部类的实例访问 */
        System.out.println(inner2._innerName);
        inner2.display();
    }

    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        outer.display();
    }
}