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java之内部类

JAVA 之内
2023-09-11 14:15:13 时间

java之内部类

Java 内部类分为四种：成员内部类、局部内部类、静态内部类和匿名内部类。

1、成员内部类：

定义： 即作为外部类的一个成员存在，与外部类的属性、方法并列。

注意： 成员内部类中不能定义静态变量,但可以访问外部类的所有成员。

		
public class Outer {
    private static int i = 1;
    private int j = 10;
    private int k = 20;

    public static void outer_f1() {
        //do more something
    }

    public void out_f2() {
        //do more something
    }

    //成员内部类
    class Inner {
        //static int inner_i =100;
        //内部类中不允许定义静态变量
        int j = 100;//内部类中外部类的实例变量可以共存
        int inner_i = 1;

        void inner_f1() {
            System.out.println(i);

            //外部类的变量如果和内部类的变量没有同名的，则可以直接用变量名访问外部类的变量

            System.out.println(j);
            //在内部类中访问内部类自己的变量直接用变量名
            System.out.println(this.j);
            //也可以在内部类中用"this.变量名"来访问内部类变量
            //访问外部类中与内部类同名的实例变量可用"外部类名.this.变量名"。
            System.out.println(k);
            //外部类的变量如果和内部类的变量没有同名的，则可以直接用变量名访问外部类的变量
            outer_f1();
            outer_f2();
        }
    }

    //外部类的非静态方法访问成员内部类
    public void outer_f3() {
        Inner inner = new Inner();
        inner.inner_f1();
    }

    //外部类的静态方法访问成员内部类，与在外部类外部访问成员内部类一样
    public static void outer_f4() {
        //step1 建立外部类对象
        Outer out = new Outer();
        //***step2 根据外部类对象建立内部类对象***
        Inner inner = out.new Inner();
        //step3 访问内部类的方法
        inner.inner_f1();
    }

    public static void main(String[] args) {
        outer_f4();
    }
}

成员内部类的优点： ⑴ 内部类作为外部类的成员，可以访问外部类的私有成员或属性。（即使将外部类声明为PRIVATE，但是对于处于其内部的内部类还是可见的。）
⑵ 用内部类定义在外部类中不可访问的属性。这样就在外部类中实现了比外部类的private还要小的访问权限。 注意：内部类是一个编译时的概念，一旦编译成功，就会成为完全不同的两类。对于一个名为outer的外部类和其内部定义的名为inner的内部类。编译完成后出现outer.class和outer$inner.class两类。

2、局部内部类：

即在方法中定义的内部类，与局部变量类似，在局部内部类前不加修饰符public或private，其范围为定义它的代码块。

注意： 局部内部类中不可定义静态变量，可以访问外部类的局部变量(即方法内的变量)，但是变量必须是final的。


public class Outer {
    private int s = 100;
    private int out_i = 1;

    public void f(final int k) {
        final int s = 200;
        int i = 1;
        final int j = 10;
        class Inner { //定义在方法内部
            //  int s = 300;//可以定义与外部类同名的变量
            // static int m = 20;//不可以定义静态变量
            Inner(int k) {
                inner_f(k);
            }

            int inner_i = 100;

            void inner_f(int k) {
                System.out.println(out_i);
                //如果内部类没有与外部类同名的变量，在内部类中可以直接访问外部类的实例变量
                System.out.println(k);
                //*****可以访问外部类的局部变量(即方法内的变量)，但是变量必须是final的*****
                System.out.println(i);
                System.out.println(s);
                //如果内部类中有与外部类同名的变量，直接用变量名访问的是内部类的变量
                System.out.println(this.s);
                //用"this.变量名" 访问的也是内部类变量
                System.out.println(Outer.this.s);
                //用外部"外部类类名.this.变量名" 访问的是外部类变量
            }
        }
        new Inner(k);
    }

    public static void main(String[] args) {
      //访问局部内部类必须先有外部类对象
        Outer out = new Outer();
        out.f(3);
    }
}

注意： 在类外不可直接生成局部内部类（保证局部内部类对外是不可见的）。要想使用局部内部类时需要生成对象，对象调用方法，在方法中才能调用其局部内部类。通过内部类和接口达到一个强制的弱耦合，用局部内部类来实现接口，并在方法中返回接口类型，使局部内部类不可见，屏蔽实现类的可见性。

3、静态内部类：

静态内部类定义在类中，任何方法外，用static定义。

注意： 静态内部类中可以定义静态或者非静态的成员。


public class Outer {
    private static int i = 1;
    private int j = 10;

    public static void outer_f1() {
    }

    public void outer_f2() {
    } // 静态内部类可以用public,protected,private修饰

    // 静态内部类中可以定义静态或者非静态的成员
    static class Inner {
        static int inner_i = 100;
        int inner_j = 200;

        static void inner_f1() {
            System.out.println("Outer.i" + i);//静态内部类只能访问外部类的静态成员
            outer_f1();//包括静态变量和静态方法
        }

        void inner_f2() {
            //   System.out.println("Outer.i"+j);
            // 静态内部类不能访问外部类的非静态成员
            //   outer_f2();
            // 包括非静态变量和非静态方法
        }
    }

    public void outer_f3() {
        //  外部类访问内部类的静态成员：内部类.静态成员
        System.out.println(Inner.inner_i);
        Inner.inner_f1(); //  外部类访问内部类的非静态成员:实例化内部类即可
        Inner inner = new Inner();
        inner.inner_f2();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Outer().outer_f3();
    }
}

注意： 生成（new）一个静态内部类不需要外部类成员：这是静态内部类和成员内部类的区别。静态内部类的对象可以直接生成： Outer.Inner in=new Outer.Inner()； 而不需要通过生成外部类对象来生成。这样实际上使静态内部类成为了一个顶级类。静态内部类不可用private来进行定义。

例子： 对于两个类，拥有相同的方法：
class People {
run();
}
class Machine{
run();
}
此时有一个robot类 class Robot extends People implement Machine. 此时run()不可直接实现。
注意： 当类与接口（或者是接口与接口）发生方法命名冲突的时候，此时必须使用内部类来实现。用接口不能完全地实现多继承，用接口配合内部类才能实现真正的多继承。

4、匿名内部类

匿名内部类是一种特殊的局部内部类，它是通过匿名类实现接口。 IA被定义为接口。 IA I=new IA(){};
匿名内部类的特点：

1，一个类用于继承其他类或是实现接口，并不需要增加额外的方法，只是对继承方法的事先或是覆盖。
2，只是为了获得一个对象实例，不需要知道其实际类型。
3，类名没有意义，也就是不需要使用到。


public class Outer {
    private static int i = 1;
    private int j = 10;

    public static void outer_f1() {
    }

    public void outer_f2() {
    } // 静态内部类可以用public,protected,private修饰

    // 静态内部类中可以定义静态或者非静态的成员
    static class Inner {
        static int inner_i = 100;
        int inner_j = 200;

        static void inner_f1() {
            System.out.println("Outer.i" + i);
            //静态内部类只能访问外部类的静态成员
            outer_f1();//包括静态变量和静态方法
        }

        void inner_f2() {
            //   System.out.println("Outer.i"+j);
            // 静态内部类不能访问外部类的非静态成员
            //   outer_f2();//包括非静态变量和非静态方法
        }
    }

    public void outer_f3() {
        //  外部类访问内部类的静态成员：内部类.静态成员
        System.out.println(Inner.inner_i);
        Inner.inner_f1(); //  外部类访问内部类的非静态成员:实例化内部类即可
        Inner inner = new Inner();
        inner.inner_f2();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Outer().outer_f3();
    }
}

注意：一个匿名内部类一定是在new的后面，用其隐含实现一个接口或实现一个类，没有类名，根据多态，我们使用其父类名。因他是局部内部类，那么局部内部类的所有限制都对其生效。匿名内部类是唯一一种无构造方法类。大部分匿名内部类是用于接口回调用的。匿名内部类在编译的时候由系统自动起名Out$1.class。如果一个对象编译时的类型是接口，那么其运行的类型为实现这个接口的类。因匿名内部类无构造方法，所以其使用范围非常的有限。当需要多个对象时使用局部内部类，因此局部内部类的应用相对比较多。匿名内部类中不能定义构造方法。如果一个对象编译时的类型是接口，那么其运行的类型为实现这个接口的类。

内部类总结：

  1. 首先，把内部类作为外部类的一个特殊的成员来看待，因此它有类成员的封闭等级：private ,protected,默认(friendly),public 它有类成员的修饰符: static,final,abstract 。

  2. 非静态内部类nested inner class,内部类隐含有一个外部类的指针this,因此，它可以访问外部类的一切资源（当然包括private） 外部类访问内部类的成员，先要取得内部类的对象,并且取决于内部类成员的封装等级。 非静态内部类不能包含任何static成员.。

  3. 静态内部类：static inner class,不再包含外部类的this指针，并且在外部类装载时初始化. 静态内部类能包含static或非static成员. 静态内部类只能访问外部类static成员. 外部类访问静态内部类的成员，循一般类法规。对于static成员，用类名.成员即可访问，对于非static成员，只能 用对象.成员进行访问。

  4. 对于方法中的内部类或块中内部类只能访问块中或方法中的final变量。类成员有两种static , non-static，同样内部类也有这两种 non-static 内部类的实例，必须在外部类的方法中创建或通过外部类的实例来创建 (OuterClassInstanceName.newinnerClassName(ConstructorParameter)),并且可直接访问外部类的信息,外部类对象可通过OuterClassName.this来引用 static 内部类的实例, 直接创建即可，没有对外部类实例的引用。 内部类不管static还是non-static都有对外部类的引用 non-static 内部类不允许有static成员方法中的内部类只允许访问方法中的final局部变量和方法的final参数列表，所以说方法中的内部类和内部类没什麽区别。但方法中的内部类不能在方法以外访问，方法中不可以有static内部类 匿名内部类如果继承自接口,必须实现指定接口的方法,且无参数 匿名内部类如果继承自类,参数必须按父类的构造函数的参数传递。

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