面向对象-内部类详解

面向对象-内部类详解

内部类

大部分时候，类被定义成一个独立的程序单元。某些情况下，也会把一个类放在另一个类的内部定义，这个类在其他类内部的类就被称为内部类，包含内部类的类也被称为外部类。Java从JDK 1.1开始引入内部类。

内部类主要有如下作用：

• 内部类提供了更好的封装，可以把内部类隐藏在外部类之内，不允许同一个包中的其他类访问该类；
• 内部类成员可以直接访问外部类的私有数据，因为内部类被当成其外部类成员，同一个类的成员之间可以互相访问。但外部类不能访问内部类的实现细节，例如内部类的成员变量；
• 匿名内部类适合用于创建那些仅需要一次使用的；

从语法角度来看，定义内部类与定义外部类的语法大致相同，内部类除了需要定义在其他类里面之外，还存在如下两点区别：

• 内部类比外部类可以多实用三个修饰符：private、protected、static，外部类不可以使用这三个修饰符；
• 非静态内部类不能拥有静态成员；

非静态内部类

定义内部类非常简单，只要把一个类放在另一个类内部定义即可。此处的”类内部”包括类中的任何位置，甚至在方法中也可以定义内部类(方法里定义的内部类被称为局部内部类)。内部类定义语法格式如下：

public class OuterClass {
    // 此处可以定义内部类
}

大部分时候，内部类都被作为成员内部类定义，而不是作为局部内部类。成员内部类是一种与成员变量、方法、构造器和初始化块相似的类成员；局部内部类和匿名内部类则不是类成员。

成员内部类分为两种：静态内部类和非静态内部类，使用static修饰的成员内部类是静态内部类，没有使用static修饰的成员内部类是非静态内部类。

注意：外部类的上一级程序单元是包，所以它只有2个作用域：同一个包内核任何位置。因此只需2中访问权限：包访问权限和公开访问权限，对应省略访问控制符和public访问控制符。因此，如果一个外部类不使用任何访问控制符修饰，则只能被同一个包中其他类访问。而内部类的上一级程序单元是外部类，它具有4个作用域：同一个类、同一个包、父子类和任何位置，因此可以使用4中访问控制权限。

非静态内部类里不能有静态方法、静态成员变量、静态初始化块。

静态内部类

如果使用static来修饰一个内部类，则这个内部类就属于外部类本身，而不属于外部类的某个对象，因此使用static修饰的内部类被称为类内部类，也称为静态内部类。

静态内部类可以包含静态成员，也可以包含非静态成员。根据静态成员不能访问非静态成员的规则，静态内部类不能访问外部类的实例成员，只能访问外部类的类成员。即使是静态内部李的是方法也不能访问外部类的实例成员，只能访问外部类的静态成员。

静态内部类是外部类的一个静态成员，因此外部类的所有方法、所有初始化块中可以使用静态内部类来定义变量、创建对象。

外部类依然不能直接访问静态内部类的成员，但可以使用静态内部类的类名作为调用者来访问静态内部类的类成员，也可以使用静态内部类对象作为调用者来访问静态内部类的实例成员。

例子：

public class OuterClass {
    public int param1 = 10;
    public static String param2 = "Santorini";

    public void test1() {
        System.out.println("test1");
        System.out.println(InnerClass.innerParam2);
        InnerClass.innerTest2();

        InnerClass inner = new InnerClass();
        System.out.println(inner.innerParam1);
        inner.innerTest1();
    }

    public static void test2() {
        System.out.println("test2");
        System.out.println(InnerClass.innerParam2);
        InnerClass.innerTest2();

        InnerClass inner = new InnerClass();
        System.out.println(inner.innerParam1);
        inner.innerTest1();
    }

    static class InnerClass {
        public int innerParam1 = 20;
        public static String innerParam2 = "InnerString";

        public void innerTest1() {
            System.out.println("innerTest1");
            System.out.println(param2);
            test2();
        }

        public static void innerTest2() {
            System.out.println("innerTest2");
            System.out.println(param2);
            test2();
        }
    }
}

此外，Java还允许在接口里定义内部类，接口里定义的内部类默认使用public static修饰，也就是说接口内部类只能是静态内部类。

使用内部类

定义类的主要作用就是定义变量、创建实例和作为父类被继承。定义内部类的主要作用也如此。内部类的用法：

1. 在外部类内部使用内部类

   不要再外部类的静态成员(包括静态方法和静态初始化块)中使用非静态内部类，因为静态成员不能访问费静态成员。

2. 在外部类以外使用非静态内部类

   如果希望在外部类以外的地方访问内部类(包括静态和非静态两种)，则内部类不能使用private 访问控制权限，private修饰的内部类只能在外部类内部使用。对于使用其他访问控制符修饰的内部类，则能在访问控制符对应的访问权限内使用

   • 省略访问控制符的内部类，只能被与外部类处于同一个包中的其他类所访问；
   • 使用protected修饰的内部类，可被与外部类处于同一个包中的其他类和外部类的自雷所访问；
   • 使用public修饰的内部类，可以再任何地方被访问；