本文主要參照網(wǎng)上的一些相關(guān)文章、以及thinking in java 第三版，對(duì)java里面的內(nèi)部類進(jìn)行了一個(gè)較為詳細(xì)的總結(jié)
內(nèi)部類是指在一個(gè)外部類的內(nèi)部再定義一個(gè)類。內(nèi)部類作為外部類的一個(gè)成員，并且依附于外部類而存在的。內(nèi)部類可為靜態(tài)，可用protected和private修飾（而外部類只能使用public和缺省的包訪問權(quán)限）。內(nèi)部類主要有以下幾類：成員內(nèi)部類、局部?jī)?nèi)部類、靜態(tài)內(nèi)部類、匿名內(nèi)部類
為什么需要內(nèi)部類？
典型的情況是，內(nèi)部類繼承自某個(gè)類或?qū)崿F(xiàn)某個(gè)接口，內(nèi)部類的代碼操作創(chuàng)建其的外圍類的對(duì)象。所以你可以認(rèn)為內(nèi)部類提供了某種進(jìn)入其外圍類的窗口。使用內(nèi)部類最吸引人的原因是：
每個(gè)內(nèi)部類都能獨(dú)立地繼承自一個(gè)（接口的）實(shí)現(xiàn)，所以無論外圍類是否已經(jīng)繼承了某個(gè)（接口的）實(shí)現(xiàn)，對(duì)于內(nèi)部類都沒有影響。如果沒有內(nèi)部類提供的可以繼承多個(gè)具體的或抽象的類的能力，一些設(shè)計(jì)與編程問題就很難解決。從這個(gè)角度看，內(nèi)部類使得多重繼承的解決方案變得完整。接口解決了部分問題，而內(nèi)部類有效地實(shí)現(xiàn)了“多重繼承”。
A：成員內(nèi)部類
作為外部類的一個(gè)成員存在，與外部類的屬性、方法并列。
publicclass Outer {
privatestaticinti = 1;
privateintj = 10;
privateintk = 20;
publicstaticvoidouter_f1() {
}
publicvoidouter_f2() {
}
// 成員內(nèi)部類中，不能定義靜態(tài)成員
// 成員內(nèi)部類中，可以訪問外部類的所有成員
class Inner {
// static int inner_i = 100;//內(nèi)部類中不允許定義靜態(tài)變量
intj = 100; // 內(nèi)部類和外部類的實(shí)例變量可以共存
intinner_i = 1;
void inner_f1() {
System.out.println(i);
//在內(nèi)部類中訪問內(nèi)部類自己的變量直接用變量名
System.out.println(j);
//在內(nèi)部類中訪問內(nèi)部類自己的變量也可以用this.變量名
System.out.println(this.j);
//在內(nèi)部類中訪問外部類中與內(nèi)部類同名的實(shí)例變量用外部類名.this.變量名
System.out.println(Outer.this.j);
//如果內(nèi)部類中沒有與外部類同名的變量，則可以直接用變量名訪問外部類變量
System.out.println(k);
outer_f1();
outer_f2();
}
}
//外部類的非靜態(tài)方法訪問成員內(nèi)部類
publicvoidouter_f3() {
Inner inner = new Inner();
inner.inner_f1();
}
// 外部類的靜態(tài)方法訪問成員內(nèi)部類，與在外部類外部訪問成員內(nèi)部類一樣
publicstaticvoidouter_f4() {
//step1 建立外部類對(duì)象
Outer out = new Outer();
//step2 根據(jù)外部類對(duì)象建立內(nèi)部類對(duì)象
Inner inner = out.new Inner();
//step3 訪問內(nèi)部類的方法
inner.inner_f1();
}
publicstaticvoid main(String[] args) {
//outer_f4();//該語句的輸出結(jié)果和下面三條語句的輸出結(jié)果一樣
//如果要直接創(chuàng)建內(nèi)部類的對(duì)象，不能想當(dāng)然地認(rèn)為只需加上外圍類Outer的名字，
//就可以按照通常的樣子生成內(nèi)部類的對(duì)象，而是必須使用此外圍類的一個(gè)對(duì)象來
//創(chuàng)建其內(nèi)部類的一個(gè)對(duì)象：
//Outer.Inner outin = out.new Inner()
//因此，除非你已經(jīng)有了外圍類的一個(gè)對(duì)象，否則不可能生成內(nèi)部類的對(duì)象。因為此
//內(nèi)部類的對(duì)象會(huì)悄悄地鏈接到創(chuàng)建它的外圍類的對(duì)象。如果你用的是靜態(tài)的內(nèi)部類，
//那就不需要對(duì)其外圍類對(duì)象的引用。
Outer out = new Outer();
Outer.Inner outin = out.new Inner();
outin.inner_f1();
}
}
注意：內(nèi)部類是一個(gè)編譯時(shí)的概念，一旦編譯成功，就會(huì)成為完全不同的兩類。對(duì)于一個(gè)名為outer的外部類和其內(nèi)部定義的名為inner的內(nèi)部類。編譯完成后出現(xiàn)outer.class和outer$inner.class兩類。
B:局部?jī)?nèi)部類
在方法中定義的內(nèi)部類稱為局部?jī)?nèi)部類。與局部變量類似，局部?jī)?nèi)部類不能有訪問說明符，因?yàn)樗皇峭鈬惖囊徊糠郑撬梢栽L問當(dāng)前代碼塊內(nèi)的常量，和此外圍類所有的成員。
publicclass Outer {
privateints = 100;
privateintout_i = 1;
publicvoid f(finalint k) {
finalint s = 200;
int i = 1;
finalint j = 10;
//定義在方法內(nèi)部
class Inner {
ints = 300;// 可以定義與外部類同名的變量
// static int m = 20;//不可以定義靜態(tài)變量
Inner(int k) {
inner_f(k);
}
intinner_i = 100;
voidinner_f(int k) {
//如果內(nèi)部類沒有與外部類同名的變量，在內(nèi)部類中可以直接訪問外部類的實(shí)例變量
System.out.println(out_i);
//可以訪問外部類的局部變量(即方法內(nèi)的變量)，但是變量必須是final的
System.out.println(j);
//System.out.println(i);
//如果內(nèi)部類中有與外部類同名的變量，直接用變量名訪問的是內(nèi)部類的變量
System.out.println(s);
//用this.變量名訪問的也是內(nèi)部類變量
System.out.println(this.s);
//用外部類名.this.內(nèi)部類變量名訪問的是外部類變量
System.out.println(Outer.this.s);
}
}
new Inner(k);
}
publicstaticvoid main(String[] args) {
// 訪問局部?jī)?nèi)部類必須先有外部類對(duì)象
Outer out = new Outer();
out.f(3);
}
}
C：靜態(tài)內(nèi)部類(嵌套類)：（注意：前兩種內(nèi)部類與變量類似，所以可以對(duì)照參考變量）
如果你不需要內(nèi)部類對(duì)象與其外圍類對(duì)象之間有聯(lián)系，那你可以將內(nèi)部類聲明為static。這通常稱為嵌套類（nested class）。想要理解static應(yīng)用于內(nèi)部類時(shí)的含義，你就必須記住，普通的內(nèi)部類對(duì)象隱含地保存了一個(gè)引用，指向創(chuàng)建它的外圍類對(duì)象。然而，當(dāng)內(nèi)部類是static的時(shí)，就不是這樣了。嵌套類意味著：
1. 要?jiǎng)?chuàng)建嵌套類的對(duì)象，并不需要其外圍類的對(duì)象。
2. 不能從嵌套類的對(duì)象中訪問非靜態(tài)的外圍類對(duì)象。
publicclass Outer {
privatestaticinti = 1;
privateintj = 10;
publicstaticvoidouter_f1() {
}
publicvoidouter_f2() {
}
// 靜態(tài)內(nèi)部類可以用public,protected,private修飾
// 靜態(tài)內(nèi)部類中可以定義靜態(tài)或者非靜態(tài)的成員
staticclass Inner {
staticintinner_i = 100;
intinner_j = 200;
staticvoidinner_f1() {
//靜態(tài)內(nèi)部類只能訪問外部類的靜態(tài)成員(包括靜態(tài)變量和靜態(tài)方法)
System.out.println("Outer.i" + i);
outer_f1();
}
voidinner_f2() {
// 靜態(tài)內(nèi)部類不能訪問外部類的非靜態(tài)成員(包括非靜態(tài)變量和非靜態(tài)方法)
// System.out.println("Outer.i"+j);
// outer_f2();
}
}
publicvoidouter_f3() {
// 外部類訪問內(nèi)部類的靜態(tài)成員：內(nèi)部類.靜態(tài)成員
System.out.println(Inner.inner_i);
Inner.inner_f1();
// 外部類訪問內(nèi)部類的非靜態(tài)成員:實(shí)例化內(nèi)部類即可
Inner inner = new Inner();
inner.inner_f2();
}
publicstaticvoid main(String[] args) {
newOuter().outer_f3();
}
}
生成一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類不需要外部類成員：這是靜態(tài)內(nèi)部類和成員內(nèi)部類的區(qū)別。靜態(tài)內(nèi)部類的對(duì)象可以直接生成：Outer.Inner in = new Outer.Inner();而不需要通過生成外部類對(duì)象來生成。這樣實(shí)際上使靜態(tài)內(nèi)部類成為了一個(gè)頂級(jí)類(正常情況下，你不能在接口內(nèi)部放置任何代碼，但嵌套類可以作為接口的一部分，因?yàn)樗?/span>static 的。只是將嵌套類置于接口的命名空間內(nèi)，這并不違反接口的規(guī)則）
D：匿名內(nèi)部類(from thinking in java 3th)
簡(jiǎn)單地說：匿名內(nèi)部類就是沒有名字的內(nèi)部類。什么情況下需要使用匿名內(nèi)部類？如果滿足下面的一些條件，使用匿名內(nèi)部類是比較合適的：
·只用到類的一個(gè)實(shí)例。
·類在定義后馬上用到。
·類非常?。?/span>SUN推薦是在4行代碼以下）
·給類命名并不會(huì)導(dǎo)致你的代碼更容易被理解。
在使用匿名內(nèi)部類時(shí)，要記住以下幾個(gè)原則：
·匿名內(nèi)部類不能有構(gòu)造方法。
·匿名內(nèi)部類不能定義任何靜態(tài)成員、方法和類。
·匿名內(nèi)部類不能是public,protected,private,static。
·只能創(chuàng)建匿名內(nèi)部類的一個(gè)實(shí)例。
·一個(gè)匿名內(nèi)部類一定是在new的后面，用其隱含實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口或?qū)崿F(xiàn)一個(gè)類。
·因匿名內(nèi)部類為局部?jī)?nèi)部類，所以局部?jī)?nèi)部類的所有限制都對(duì)其生效。
下面的例子看起來有點(diǎn)奇怪：
//在方法中返回一個(gè)匿名內(nèi)部類
public class Parcel6 {
public Contents cont() {
return new Contents() {
private int i = 11;
public int value() {
return i;
}
}; // 在這里需要一個(gè)分號(hào)
}
public static void main(String[] args) {
Parcel6 p = new Parcel6();
Contents c = p.cont();
}
}
cont()方法將下面兩個(gè)動(dòng)作合并在一起：返回值的生成，與表示這個(gè)返回值的類的定義！進(jìn)一步說，這個(gè)類是匿名的，它沒有名字。更糟的是，看起來是你正要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Contents對(duì)象：
return new Contents()
但是，在到達(dá)語句結(jié)束的分號(hào)之前，你卻說：“等一等，我想在這里插入一個(gè)類的定義”:
return new Contents() {
private int i = 11;
public int value() { return i; }
};
這種奇怪的語法指的是：“創(chuàng)建一個(gè)繼承自Contents的匿名類的對(duì)象。”通過new 表達(dá)式返回的引用被自動(dòng)向上轉(zhuǎn)型為對(duì)Contents的引用。匿名內(nèi)部類的語法是下面例子的簡(jiǎn)略形式：
class MyContents implements Contents {
private int i = 11;
public int value() { return i; }
}
return new MyContents();
在這個(gè)匿名內(nèi)部類中，使用了缺省的構(gòu)造器來生成Contents。下面的代碼展示的是，如果你的基類需要一個(gè)有參數(shù)的構(gòu)造器，應(yīng)該怎么辦：
public class Parcel7 {
public Wrapping wrap(int x) {
// Base constructor call:
return new Wrapping(x) { // Pass constructor argument.
public int value() {
return super.value() * 47;
}
}; // Semicolon required
}
public static void main(String[] args) {
Parcel7 p = new Parcel7();
Wrapping w = p.wrap(10);
}
}
只需簡(jiǎn)單地傳遞合適的參數(shù)給基類的構(gòu)造器即可，這里是將x 傳進(jìn)new Wrapping(x)。在匿名內(nèi)部類末尾的分號(hào)，并不是用來標(biāo)記此內(nèi)部類結(jié)束（C++中是那樣）。實(shí)際上，它標(biāo)記的是表達(dá)式的結(jié)束，只不過這個(gè)表達(dá)式正巧包含了內(nèi)部類罷了。因此，這與別的地方使用的分號(hào)是一致的。
如果在匿名類中定義成員變量，你同樣能夠?qū)ζ鋱?zhí)行初始化操作：
public class Parcel8 {
// Argument must be final to use inside
// anonymous inner class:
public Destination dest(final String dest) {
return new Destination() {
private String label = dest;
public String readLabel() { return label; }
};
}
public static void main(String[] args) {
Parcel8 p = new Parcel8();
Destination d = p.dest("Tanzania");
}
}
如果你有一個(gè)匿名內(nèi)部類，它要使用一個(gè)在它的外部定義的對(duì)象，編譯器會(huì)要求其參數(shù)引用是final 型的，就像dest()中的參數(shù)。如果你忘記了，會(huì)得到一個(gè)編譯期錯(cuò)誤信息。如果只是簡(jiǎn)單地給一個(gè)成員變量賦值，那么此例中的方法就可以了。但是，如果你想做一些類似構(gòu)造器的行為，該怎么辦呢？在匿名類中不可能有已命名的構(gòu)造器（因?yàn)樗緵]名字?。?，但通過實(shí)例初始化，你就能夠達(dá)到為匿名內(nèi)部類“制作”一個(gè)構(gòu)造器的效果。像這樣做：
abstract class Base {
public Base(int i) {
System.out.println("Base constructor, i = " + i);
}
public abstract void f();
}
public class AnonymousConstructor {
public static Base getBase(int i) {
return new Base(i) {
{
System.out.println("Inside instance initializer");
}
public void f() {
System.out.println("In anonymous f()");
}
};
}
public static void main(String[] args) {
Base base = getBase(47);
base.f();
}
}
在此例中，不要求變量i 一定是final 的。因?yàn)?/span>i 被傳遞給匿名類的基類的構(gòu)造器，它并不會(huì)在匿名類內(nèi)部被直接使用。下例是帶實(shí)例初始化的“parcel”形式。注意dest()的參數(shù)必須是final，因?yàn)樗鼈兪窃谀涿悆?nèi)被使用的。
public class Parcel9 {
public Destinationdest(final String dest, final float price) {
return new Destination() {
private int cost;
// Instance initialization for each object:
{
cost = Math.round(price);
if(cost > 100)
System.out.println("Over budget!");
}
private String label = dest;
public String readLabel() { return label; }
};
}
public static void main(String[] args) {
Parcel9 p = new Parcel9();
Destination d = p.dest("Tanzania", 101.395F);
}
}
在實(shí)例初始化的部分，你可以看到有一段代碼，那原本是不能作為成員變量初始化的一部分而執(zhí)行的（就是if 語句）。所以對(duì)于匿名類而言，實(shí)例初始化的實(shí)際效果就是構(gòu)造器。當(dāng)然它受到了限制：你不能重載實(shí)例初始化，所以你只能有一個(gè)構(gòu)造器。
從多層嵌套類中訪問外部
一個(gè)內(nèi)部類被嵌套多少層并不重要，它能透明地訪問所有它所嵌入的外圍類的所有成員，如下所示：
class MNA {
private void f() {}
class A {
private void g() {}
public class B {
void h() {
g();
f();
}
}
}
}
public class MultiNestingAccess {
public static void main(String[] args) {
MNA mna = new MNA();
MNA.A mnaa = mna.new A();
MNA.A.B mnaab = mnaa.new B();
mnaab.h();
}
}
可以看到在MNA.A.B中，調(diào)用方法g()和f()不需要任何條件（即使它們被定義為private）。這個(gè)例子同時(shí)展示了如何從不同的類里面創(chuàng)建多層嵌套的內(nèi)部類對(duì)象的基本語法。“.new”語法能產(chǎn)生正確的作用域，所以你不必在調(diào)用構(gòu)造器時(shí)限定類名。
內(nèi)部類的重載問題
如果你創(chuàng)建了一個(gè)內(nèi)部類，然后繼承其外圍類并重新定義此內(nèi)部類時(shí)，會(huì)發(fā)生什么呢？也就是說，內(nèi)部類可以被重載嗎？這看起來似乎是個(gè)很有用的點(diǎn)子，但是“重載”內(nèi)部類就好像它是外圍類的一個(gè)方法，其實(shí)并不起什么作用：
class Egg {
private Yolk y;
protectedclass Yolk {
public Yolk() {
System.out.println("Egg.Yolk()");
}
}
public Egg() {
System.out.println("New Egg()");
y = new Yolk();
}
}
publicclass BigEgg extends Egg {
publicclass Yolk {
public Yolk() {
System.out.println("BigEgg.Yolk()");
}
}
publicstaticvoid main(String[] args) {
new BigEgg();
}
}
輸出結(jié)果為：
New Egg()
Egg.Yolk()
缺省的構(gòu)造器是編譯器自動(dòng)生成的，這里是調(diào)用基類的缺省構(gòu)造器。你可能認(rèn)為既然創(chuàng)建了BigEgg 的對(duì)象，那么所使用的應(yīng)該是被“重載”過的Yolk，但你可以從輸出中看到實(shí)際情況并不是這樣的。
這個(gè)例子說明，當(dāng)你繼承了某個(gè)外圍類的時(shí)候，內(nèi)部類并沒有發(fā)生什么特別神奇的變化。這兩個(gè)內(nèi)部類是完全獨(dú)立的兩個(gè)實(shí)體，各自在自己的命名空間內(nèi)。當(dāng)然，明確地繼承某個(gè)內(nèi)部類也是可以的：
class Egg2 {
protected class Yolk {
public Yolk() {
System.out.println("Egg2.Yolk()");
}
public void f() {
System.out.println("Egg2.Yolk.f()");
}
}
private Yolk y = new Yolk();
public Egg2() {
System.out.println("New Egg2()");
}
public void insertYolk(Yolk yy) {
y = yy;
}
public void g() {
y.f();
}
}
public class BigEgg2 extends Egg2 {
public class Yolk extends Egg2.Yolk {
public Yolk() {
System.out.println("BigEgg2.Yolk()");
}
public void f() {
System.out.println("BigEgg2.Yolk.f()");
}
}
public BigEgg2() {
insertYolk(new Yolk());
}
public static void main(String[] args) {
Egg2 e2 = new BigEgg2();
e2.g();
}
}
輸出結(jié)果為：
Egg2.Yolk()
New Egg2()
Egg2.Yolk()
BigEgg2.Yolk()
BigEgg2.Yolk.f()
現(xiàn)在BigEgg2.Yolk 通過extends Egg2.Yolk 明確地繼承了此內(nèi)部類，并且重載了其中的方法。Egg2 的insertYolk()方法使得BigEgg2 將它自己的Yolk 對(duì)象向上轉(zhuǎn)型，然后傳遞給引用y。所以當(dāng)g()調(diào)用y.f()時(shí)，重載后的新版的f()被執(zhí)行。第二次調(diào)用Egg2.Yolk()是BigEgg2.Yolk 的構(gòu)造器調(diào)用了其基類的構(gòu)造器?？梢钥吹皆谡{(diào)用g()的時(shí)候，新版的f()被調(diào)用了。
內(nèi)部類的繼承問題（thinking in java 3th p294）
因?yàn)閮?nèi)部類的構(gòu)造器要用到其外圍類對(duì)象的引用，所以在你繼承一個(gè)內(nèi)部類的時(shí)候，事情變得有點(diǎn)復(fù)雜。問題在于，那個(gè)“秘密的”外圍類對(duì)象的引用必須被初始化，而在被繼承的類中并不存在要聯(lián)接的缺省對(duì)象。要解決這個(gè)問題，需使用專門的語法來明確說清它們之間的關(guān)聯(lián)：
class WithInner {
class Inner {
Inner(){
System.out.println("this is a constructor in WithInner.Inner");
};
}
}
public class InheritInner extends WithInner.Inner {
// ! InheritInner() {} // Won't compile
InheritInner(WithInner wi) {
wi.super();
System.out.println("this is a constructor in InheritInner");
}
public static void main(String[] args) {
WithInner wi = new WithInner();
InheritInner ii = new InheritInner(wi);
}
}
輸出結(jié)果為：
this is a constructor in WithInner.Inner
this is a constructor in InheritInner
可以看到，InheritInner 只繼承自內(nèi)部類，而不是外圍類。但是當(dāng)要生成一個(gè)構(gòu)造器時(shí)，缺省的構(gòu)造器并不算好，而且你不能只是傳遞一個(gè)指向外圍類對(duì)象的引用。此外，你必須在構(gòu)造器內(nèi)使用如下語法：
enclosingClassReference.super();
這樣才提供了必要的引用，然后程序才能編譯通過。