Java 内部类

作者: 七弦桐语 | 来源:发表于2017-02-13 11:46 被阅读86次

    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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