Java 内部类

内部类(Nested Class)仍是独立的类,只不过被包含于其他类中。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.

成员内部类:

  1. 便于访问外部类属性。
  2. 内部类辅助外部类完成某些功能。

如同一个人是由大脑、肢体、器官等身体结果组成,而内部类相当于其中的某个器官之一,例如心脏:它也有自己的属性和行为(血液、跳动)。显然,此处不能单方面用属性或者方法表示一个心脏,而需要一个类。而心脏又在人体当中,正如同是内部类在外部内当中。

实例1:内部类的基本结构

//外部类
class Out {
    private int age = 12;
     
    //内部类
    class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
        //或者采用下种方式访问
        /*
        Out out = new Out();
        Out.In in = out.new In();
        in.print();
        */
    }
}

运行结果:12

从上面的例子不难看出,内部类其实严重破坏了良好的代码结构,但为什么还要使用内部类呢?

因为内部类可以随意使用外部类的成员变量(包括私有)而不用生成外部类的对象,这也是内部类的唯一优点

如同心脏可以直接访问身体的血液,而不是通过医生来抽血

程序编译过后会产生两个.class文件,分别是Out.classOut$In.class

其中$代表了上面程序中Out.In中的那个.

Out.In in = new Out().new In()可以用来生成内部类的对象,这种方法存在两个小知识点需要注意

  • 1.开头的Out是为了标明需要生成的内部类对象在哪个外部类当中
  • 2.必须先有外部类的对象才能生成内部类的对象,因为内部类的作用就是为了访问外部类中的成员变量

实例2:内部类中的变量访问形式

class Out {
    private int age = 12;
     
    class In {
        private int age = 13;
        public void print() {
            int age = 14;
            System.out.println("局部变量:" + age);
            System.out.println("内部类变量:" + this.age);
            System.out.println("外部类变量:" + Out.this.age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
    }
}

运行结果

局部变量:14
内部类变量:13
外部类变量:12

从实例1中可以发现,内部类在没有同名成员变量和局部变量的情况下,内部类会直接访问外部类的成员变量,而无需指定Out.this.属性名

否则,内部类中的局部变量会覆盖外部类的成员变量

而访问内部类本身的成员变量可用this.属性名,访问外部类的成员变量需要使用Out.this.属性名

静态内部类

class Out {
    private static int age = 12;
     
    static class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out.In();
        in.print();
    }
}

可以看到,如果用static 将内部内静态化,那么内部类就只能访问外部类的静态成员变量,具有局限性

其次,因为内部类被静态化,因此Out.In可以当做一个整体看,可以直接new 出内部类的对象(通过类名访问static,生不生成外部类对象都没关系)

实例4:私有内部类

class Out {
    private int age = 12;
     
    private class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
    public void outPrint() {
        new In().print();
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //此方法无效
        /*
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
        */
        Out out = new Out();
        out.outPrint();
    }
}

如果一个内部类只希望被外部类中的方法操作,那么可以使用private声明内部类

上面的代码中,我们必须在Out类里面生成In类的对象进行操作,而无法再使用Out.In in = new Out().new In() 生成内部类的对象

也就是说,此时的内部类只有外部类可控制

如同是,我的心脏只能由我的身体控制,其他人无法直接访问它

实例5:方法内部类

class Out {
    private int age = 12;
 
    public void Print(final int x) {
        class In {
            public void inPrint() {
                System.out.println(x);
                System.out.println(age);
            }
        }
        new In().inPrint();
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out out = new Out();
        out.Print(3);
    }
}

在上面的代码中,我们将内部类移到了外部类的方法中,然后在外部类的方法中再生成一个内部类对象去调用内部类方法

如果此时我们需要往外部类的方法中传入参数,那么外部类的方法形参必须使用final定义

至于final在这里并没有特殊含义,只是一种表示形式而已

匿名内部类

匿名内部类也就是没有名字的内部类

正因为没有名字,所以匿名内部类只能使用一次,它通常用来简化代码编写

但使用匿名内部类还有个前提条件:必须继承一个父类或实现一个接口

实例1:不使用匿名内部类来实现抽象方法

abstract class Person {
    public abstract void eat();
}
 
class Child extends Person {
    public void eat() {
        System.out.println("eat something");
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Child();
        p.eat();
    }
}

运行结果eat something

可以看到,我们用Child继承了Person类,然后实现了Child的一个实例,将其向上转型为Person类的引用

但是,如果此处的Child类只使用一次,那么将其编写为独立的一个类岂不是很麻烦?

这个时候就引入了匿名内部类

实例2:匿名内部类的基本实现

abstract class Person {
    public abstract void eat();
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person() {
            public void eat() {
                System.out.println("eat something");
            }
        };
        p.eat();
    }
}

运行结果eat something

可以看到,我们直接将抽象类Person中的方法在大括号中实现了

这样便可以省略一个类的书写

并且,匿名内部类还能用于接口上

实例3:在接口上使用匿名内部类

interface Person {
    public void eat();
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person() {
            public void eat() {
                System.out.println("eat something");
            }
        };
        p.eat();
    }
}

由上面的例子可以看出,只要一个类是抽象的或是一个接口,那么其子类中的方法都可以使用匿名内部类来实现

最常用的情况就是在多线程的实现上,因为要实现多线程必须继承Thread类或是继承Runnable接口

实例4:Thread类的匿名内部类实现

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread() {
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                    System.out.print(i + " ");
                }
            }
        };
        t.start();
    }
}

实例5:Runnable接口的匿名内部类实现

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable r = new Runnable() {
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                    System.out.print(i + " ");
                }
            }
        };
        Thread t = new Thread(r);
        t.start();
    }
}

实例6:运用内部类调用其他包类中的protected 的方法

当你想使用一个类的protected 方法时,但是又不和这个类在同一个包下,你是没办法调用的。
这时候匿名类就派上用场了,你可以声明一个匿名类继承该类,并定义一个方法,在这个方法内使用super调用你想调用的那个方法(其实你也可以写个类继承这个类,就能调用父类的protected方法了,但是匿名类更简洁,因为你只想调用这个方法而已)。例如:

public class Testclass {
    protected void test(){
        System.out.println("test...");
    }
}

这个类有一个protected方法test,如果你在其他包下想调用这个protected方法是不行的

这时候你可以使用匿名类继承这个类,定义一个方法callParentTest(),在这个方法体内调用super.test(),最后调用这个callParentTest()即可。

public class UserOthreMethod{
    public static void main(String[] args){
        new Testclass{
            void callParentTest(){
                super.test();
            }
        }.callParentTest();
    }
}

内部类(Nested Class)仍是独立的类,只不过被包含于其他类中。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.

成员内部类:

  1. 便于访问外部类属性。
  2. 内部类辅助外部类完成某些功能。

如同一个人是由大脑、肢体、器官等身体结果组成,而内部类相当于其中的某个器官之一,例如心脏:它也有自己的属性和行为(血液、跳动)。显然,此处不能单方面用属性或者方法表示一个心脏,而需要一个类。而心脏又在人体当中,正如同是内部类在外部内当中。

实例1:内部类的基本结构

//外部类
class Out {
    private int age = 12;
     
    //内部类
    class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
        //或者采用下种方式访问
        /*
        Out out = new Out();
        Out.In in = out.new In();
        in.print();
        */
    }
}

运行结果:12

从上面的例子不难看出,内部类其实严重破坏了良好的代码结构,但为什么还要使用内部类呢?

因为内部类可以随意使用外部类的成员变量(包括私有)而不用生成外部类的对象,这也是内部类的唯一优点

如同心脏可以直接访问身体的血液,而不是通过医生来抽血

程序编译过后会产生两个.class文件,分别是Out.classOut$In.class

其中$代表了上面程序中Out.In中的那个.

Out.In in = new Out().new In()可以用来生成内部类的对象,这种方法存在两个小知识点需要注意

  • 1.开头的Out是为了标明需要生成的内部类对象在哪个外部类当中
  • 2.必须先有外部类的对象才能生成内部类的对象,因为内部类的作用就是为了访问外部类中的成员变量

实例2:内部类中的变量访问形式

class Out {
    private int age = 12;
     
    class In {
        private int age = 13;
        public void print() {
            int age = 14;
            System.out.println("局部变量:" + age);
            System.out.println("内部类变量:" + this.age);
            System.out.println("外部类变量:" + Out.this.age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
    }
}

运行结果

局部变量:14
内部类变量:13
外部类变量:12

从实例1中可以发现,内部类在没有同名成员变量和局部变量的情况下,内部类会直接访问外部类的成员变量,而无需指定Out.this.属性名

否则,内部类中的局部变量会覆盖外部类的成员变量

而访问内部类本身的成员变量可用this.属性名,访问外部类的成员变量需要使用Out.this.属性名

静态内部类

class Out {
    private static int age = 12;
     
    static class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out.In();
        in.print();
    }
}

可以看到,如果用static 将内部内静态化,那么内部类就只能访问外部类的静态成员变量,具有局限性

其次,因为内部类被静态化,因此Out.In可以当做一个整体看,可以直接new 出内部类的对象(通过类名访问static,生不生成外部类对象都没关系)

实例4:私有内部类

class Out {
    private int age = 12;
     
    private class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
    public void outPrint() {
        new In().print();
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //此方法无效
        /*
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
        */
        Out out = new Out();
        out.outPrint();
    }
}

如果一个内部类只希望被外部类中的方法操作,那么可以使用private声明内部类

上面的代码中,我们必须在Out类里面生成In类的对象进行操作,而无法再使用Out.In in = new Out().new In() 生成内部类的对象

也就是说,此时的内部类只有外部类可控制

如同是,我的心脏只能由我的身体控制,其他人无法直接访问它

实例5:方法内部类

class Out {
    private int age = 12;
 
    public void Print(final int x) {
        class In {
            public void inPrint() {
                System.out.println(x);
                System.out.println(age);
            }
        }
        new In().inPrint();
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out out = new Out();
        out.Print(3);
    }
}

在上面的代码中,我们将内部类移到了外部类的方法中,然后在外部类的方法中再生成一个内部类对象去调用内部类方法

如果此时我们需要往外部类的方法中传入参数,那么外部类的方法形参必须使用final定义

至于final在这里并没有特殊含义,只是一种表示形式而已

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