JavaSE基础之（二十一）Java内部类

在 Java 中，可以将一个类定义在另一个类里面或者一个方法里面，这样的类叫做内部类。一般来说，内部类分为成员内部类、局部内部类、匿名内部类和静态内部类。

内部类是一种实现多继承效果的方式。

21.1 成员内部类

成员内部类的位置类似于成员变量，定义在类中方法外：

/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/9/19  13:46
 * @description: 成员内部类
 */
public class ConstructorInnerClass {
    String name = "外部类";
    
    class ConstructorInnerClass2{
        String name = "成员内部类";
    }
}

内部类 ConstructorInnerClass2 就好像 ConstructorInnerClass 的一个成员，成员内部类可以无限制访问外部类的所有成员属性和成员方法（包括私有成员和静态成员）：

/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/9/19  13:46
 * @description: 成员内部类
 */
public class ConstructorInnerClass {
    String name = "外部类";
    boolean flag = true;
    private int age = 22;
    static double money = 100;

    class ConstructorInnerClass2{
        String name = "成员内部类";

        public void print(){
            System.out.println(flag);
            System.out.println(age);
            System.out.println(money);
        }
    }
}

不过需要注意的是，当成员内部类拥有和外部类同名的成员变量或者方法时，会发生隐藏现象，即默认情况下访问的是成员内部类的成员。如果需要访问外部类的同名成员，需要使用 外部类.this.成员变量、外部类.this.成员方法进行访问：

内部类可以随心所欲地访问外部类的成员，但外部类想要访问内部类的成员就不那么容易了。必须先创建一个成员内部类的对象，再通过这个对象来访问：

/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/9/19  13:46
 * @description: 成员内部类
 */
public class ConstructorInnerClass {
    String name = "外部类";
    boolean flag = true;
    private int age = 22;
    static double money = 100;

    class ConstructorInnerClass2{
        String name = "成员内部类";

        public void print(){
            System.out.println(flag);
            System.out.println(age);
            System.out.println(money);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ConstructorInnerClass constructorInnerClass = new ConstructorInnerClass();
        // 先创建内部类的对象
        ConstructorInnerClass2 constructorInnerClass2 = constructorInnerClass.new ConstructorInnerClass2();
        // 访问内部类的方法
        constructorInnerClass2.print();
    }
}

这也就意味着，如果想要在静态方法中访问成员内部类，就必须先得创建一个外部类的对象，因为内部类是依附于外部类的。

但是这种创建内部类的方式在实际开发中并不常用，因为内部类和外部类紧紧地绑定在一起，使用起来非常不便。

内部类可以拥有 private 访问权限、protected 访问权限、public 访问权限及包访问权限。比如上面的例子，如果成员内部类 ConstructorInnerClass2 用 private 修饰，则只能在外部类的内部访问，如果用 public 修饰，则任何地方都能访问；如果用 protected 修饰，则只能在同一个包下或者继承外部类的情况下访问；如果是默认访问权限，则只能在同一个包下访问。这一点和外部类有一点不一样，外部类只能被public 和包访问两种权限修饰。我个人是这么理解的，由于成员内部类看起来像是外部类的一个成员，所以可以像类的成员一样拥有多种权限修饰。

21.2 局部内部类

局部内部类是定义在一个方法或者一个作用域里面的类，所有局部内部类的生命周期仅限于作用域内：

/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/9/19  14:09
 * @description: 局部内部类
 */
public class LocalInnerClass {

    public void print() {

        class LocalInnerClass2 {
            private int age = 22;

            public void print2() {
                System.out.println(age);
            }
        }

        LocalInnerClass2 localInnerClass2 = new LocalInnerClass2();
        localInnerClass2.print2();
    }

    public static void main(String[] args) {
        LocalInnerClass localInnerClass = new LocalInnerClass();
        localInnerClass.print();
    }
}

局部内部类就好像一个局部变量一样，它是不能被权限修饰符修饰的，比如 public、protected、private和static等：

21.3 匿名内部类

匿名内部类是平常用的最多的，尤其是启动多线程的时候会经常用到，并且 IDE 也会帮我们自动生成：

/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/9/19  14:25
 * @description: 匿名内部类
 */
public class AnonymousInnerClass {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        });
        t.start();
    }
}

匿名内部类就好像是一个方法的参数一样，用完就没了，以至于我们都不需要为它专门写一个构造方法，它的名字也是由系统自动命名的。观察一下编译后的字节码文件也可以发现，匿名内部类连名字都没有，而是直接借用的外部类，然后 $1 就搞定了。

匿名内部类是唯一一种没有构造方法的类，不允许我们为其编写构造方法，因为它就像是直接通过 new 关键字创建出来的一个对象。

匿名内部类的作用主要是用来继承其他类或者实现接口，并不需要增加额外的方法，方便对继承的方法进行实现或者重写。

21.4 静态内部类

静态内部类和成员内部类类似，只是多了一个static关键字：

/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/9/19  14:43
 * @description: 静态内部类
 */
public class StaticInnerClass {
    static int age = 22;
    double money;

    static class StaticInnerClass2 {
        public void print() {
            // 只能访问静态变量
            System.out.println(age);
        }
    }
}

由于 static关键字的存在，静态内部类是不允许访问外部类中的非静态变量和方法的：

静态内部类是不需要依赖于外部类的，这点和类的静态成员属性有点类似，并且它不能使用外部类的非 static 成员变量或者方法。因为在没有外部类的情况下，可以创建静态内部类的对象，如果允许访问类的非静态成员就会产生矛盾，因为外部类的非静态成员是必须依附于具体的对象的。

21.5 总结

为什么要使用内部类？

在《Think in java》中有这样一句话：

使用内部类最吸引人的原因是：每个内部类都能独立地继承一个（接口的）实现，所以无论外围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。

在我们程序设计中有时候会存在一些使用接口很难解决的问题，这个时候我们可以利用内部类提供的、可以继承多个具体的或者抽象的类的能力来解决这些程序设计问题。可以这样说，接口只是解决了部分问题，而内部类使得多重继承的解决方案变得更加完整。

使用内部类还能够为我们带来如下特性（摘自《Think in java》）：

1、内部类可以使用多个实例，每个实例都有自己的状态信息，并且与其他外围对象的信息相互独立。
2、在单个外部类中，可以让多个内部类以不同的方式实现同一个接口，或者继承同一个类。
3、创建内部类对象的时刻并不依赖于外部类对象的创建。
4、内部类并没有令人迷惑的 “is-a” 关系，他就是一个独立的实体。
5、内部类提供了更好的封装，除了该外围类，其他类都不能访问。