內(nèi)部類(lèi)和匿名內(nèi)部類(lèi)

前言

內(nèi)部類(lèi),定義在類(lèi)或方法里面的類(lèi)。通常情況下,我們將內(nèi)部類(lèi)總共拆分為以下幾種類(lèi)型:

  • 成員內(nèi)部類(lèi)
  • 局部?jī)?nèi)部類(lèi)
  • 匿名內(nèi)部類(lèi)
  • 靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)

成員內(nèi)部類(lèi)

成員內(nèi)部類(lèi)是最普通的內(nèi)部類(lèi),它定義在另一個(gè)類(lèi)的內(nèi)部,形如下面的形式:

public class Outer {

    private String name;

    public Outer(String name) {
        this.name = name;
    }

    public class Inner {

        public void print() {
            System.out.println("this is an Inner class.");
        }
    }
}

這樣看起來(lái),類(lèi)Inner像是類(lèi)Outer的一個(gè)成員,Outer稱(chēng)為外部類(lèi)。成員內(nèi)部類(lèi)可以無(wú)條件訪問(wèn)外部類(lèi)的所有成員屬性和成員方法(包括private成員和靜態(tài)成員)。

public class Outer {

    private String name;
    private static int code = 9527;

    public Outer(String name) {
        this.name = name;
    }

    public class Inner {

        public void print() {
            System.out.print("this is an Inner class, ");
            System.out.print("outer.name is [" + name + "], "
            System.out.print("code is [" + code + "]");
            System.out.println();
        }
    }
}

不過(guò)要注意的是,當(dāng)成員內(nèi)部類(lèi)擁有和外部類(lèi)同名的成員變量或者方法時(shí),會(huì)發(fā)生隱藏現(xiàn)象,即默認(rèn)情況下訪問(wèn)的是成員內(nèi)部類(lèi)的成員。如果要訪問(wèn)外部類(lèi)的同名成員,需要以下面的形式進(jìn)行訪問(wèn):

外部類(lèi).this.成員變量
外部類(lèi).this.成員方法

雖然成員內(nèi)部類(lèi)可以無(wú)條件地訪問(wèn)外部類(lèi)的成員,但是外部類(lèi)想訪問(wèn)成員內(nèi)部類(lèi)的成員卻不是這么隨心所欲了。在外部類(lèi)中如果要訪問(wèn)成員內(nèi)部類(lèi)的成員,必須先創(chuàng)建一個(gè)成員內(nèi)部類(lèi)的對(duì)象,再通過(guò)指向這個(gè)對(duì)象的引用來(lái)訪問(wèn):

public class Outer {

    private String name;
    private static int code = 9527;

    public Outer(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Inner getInnerInstance() {
        return new Inner();
    }

    public class Inner {

        public void print() {
            System.out.print("this is an Inner class, ");
            System.out.print("outer.name is [" + name + "], "
            System.out.print("code is [" + code + "]");
            System.out.println();
        }
    }
}

成員內(nèi)部類(lèi)是依附外部類(lèi)而存在的。也就是說(shuō),如果要?jiǎng)?chuàng)建成員內(nèi)部類(lèi)的對(duì)象,前提是必須存在一個(gè)外部類(lèi)的對(duì)象。創(chuàng)建成員內(nèi)部類(lèi)對(duì)象的一般方式如下:

public static void main(String[] args) {
    // 第一種方式
    Outer outer = new Outer("zhangsan");
    Inner inner1 = outer.new Inner();

    // 第二種方式
    Inner inner2 = outer.getInnerInstance();
}

內(nèi)部類(lèi)可以擁有private訪問(wèn)權(quán)限、protected訪問(wèn)權(quán)限、public訪問(wèn)權(quán)限及包訪問(wèn)權(quán)限。

比如上面的例子:

  1. 如果成員內(nèi)部類(lèi)Innerprivate修飾,則只能在外部類(lèi)的內(nèi)部訪問(wèn);
  2. 如果用public修飾,則任何地方都能訪問(wèn);
  3. 如果用protected修飾,則只能在同一個(gè)包下或者繼承外部類(lèi)的情況下訪問(wèn);
  4. 如果是默認(rèn)訪問(wèn)權(quán)限,則只能在同一個(gè)包下訪問(wèn)。

這一點(diǎn)和外部類(lèi)有一點(diǎn)不一樣,外部類(lèi)通常只能被public和包訪問(wèn)兩種權(quán)限修飾。但是也有例外,因?yàn)閮?nèi)部類(lèi)所在的類(lèi)仍然可能是一個(gè)另一個(gè)類(lèi)的內(nèi)部類(lèi)。

我個(gè)人是這么理解的,由于成員內(nèi)部類(lèi)看起來(lái)像是外部類(lèi)的一個(gè)成員,所以可以像類(lèi)的成員一樣擁有多種權(quán)限修飾。

【注意】:成員內(nèi)部類(lèi)中不能出現(xiàn)static修飾符,也就是說(shuō)不能使用static修飾成員變量或方法,編譯期會(huì)報(bào)錯(cuò)。

局部?jī)?nèi)部類(lèi)

局部?jī)?nèi)部類(lèi)是定義在一個(gè)方法或者一個(gè)作用域里面的類(lèi),它和成員內(nèi)部類(lèi)的區(qū)別在于局部?jī)?nèi)部類(lèi)的訪問(wèn)僅限于方法內(nèi)或者該作用域內(nèi)。

public class Outer2 {

    class Person {
    }

    class Man {

        public Person getWoman() {
            class Woman extends Person {

                int age = 0;
            }
            return new Woman();
        }
    }
}

【注意】

  1. 局部?jī)?nèi)部類(lèi)就像是方法里面的一個(gè)局部變量一樣,是不能使用 public、protected、private以及static修飾符的;
  2. 局部?jī)?nèi)部類(lèi)中的成員變量和方法,都不能使用static關(guān)鍵字進(jìn)行修飾。

匿名內(nèi)部類(lèi)

顧名思義,匿名內(nèi)部類(lèi)就是沒(méi)有名字的內(nèi)部類(lèi),應(yīng)該是平時(shí)我們編寫(xiě)代碼時(shí)用得最多的,在編寫(xiě)事件監(jiān)聽(tīng)的代碼時(shí)使用匿名內(nèi)部類(lèi)不但方便,而且使代碼更加容易維護(hù)。如下所示:

scan_bt.setOnClickListener(new OnClickListener() {

    @Override
    public void onClick(View v) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
});
 
history_bt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
     
    @Override
    public void onClick(View v) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
});

這段代碼為兩個(gè)按鈕設(shè)置監(jiān)聽(tīng)器,這里面就使用了匿名內(nèi)部類(lèi)。這段代碼中的:

scan_bt.setOnClickListener(new OnClickListener() {

    @Override
    public void onClick(View v) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
});

就是匿名內(nèi)部類(lèi)的使用。代碼中需要給按鈕設(shè)置監(jiān)聽(tīng)器對(duì)象,使用匿名內(nèi)部類(lèi)能夠在實(shí)現(xiàn)父類(lèi)或者接口中的方法情況下同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的對(duì)象,但是前提是這個(gè)父類(lèi)或者接口必須先存在才能這樣使用。當(dāng)然像下面這種寫(xiě)法也是可以的,跟上面使用匿名內(nèi)部類(lèi)達(dá)到效果相同。

private void setListener() {
    scan_bt.setOnClickListener(new Listener1());
    history_bt.setOnClickListener(new Listener2());
}

class Listener1 implements View.OnClickListener {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
}
 
class Listener2 implements View.OnClickListener {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
}

這種寫(xiě)法雖然能達(dá)到一樣的效果,但是既冗長(zhǎng)又難以維護(hù),所以一般使用匿名內(nèi)部類(lèi)的方法來(lái)編寫(xiě)事件監(jiān)聽(tīng)代碼。同樣的,匿名內(nèi)部類(lèi)也是不能有訪問(wèn)修飾符和 static修飾符的。

匿名內(nèi)部類(lèi)是唯一一種沒(méi)有構(gòu)造器的類(lèi)。正因?yàn)槠錄](méi)有構(gòu)造器,所以匿名內(nèi)部類(lèi)的使用范圍非常有限,大部分匿名內(nèi)部類(lèi)用于接口回調(diào)。匿名內(nèi)部類(lèi)在編譯的時(shí)候由系統(tǒng)自動(dòng)起名為類(lèi)似Outter$1.class(如果有多個(gè)內(nèi)部類(lèi),則$后面的數(shù)字依次累加)。一般來(lái)說(shuō),匿名內(nèi)部類(lèi)用于繼承其他類(lèi)或是實(shí)現(xiàn)接口,并不需要增加額外的方法,只是對(duì)繼承方法的實(shí)現(xiàn)或是重寫(xiě)。

【注意】:

  1. 匿名內(nèi)部類(lèi)內(nèi)部可以使用靜態(tài)成員變量,例如:public static final String HELLO = "hello";;
  2. 匿名內(nèi)部類(lèi)不能使用static靜態(tài)塊和static靜態(tài)方法。

靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)

靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)也是定義在另一個(gè)類(lèi)里面的類(lèi),只不過(guò)在類(lèi)的前面多了一個(gè)關(guān)鍵字static。靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)是不需要依賴(lài)于外部類(lèi)的,這點(diǎn)和類(lèi)的靜態(tài)成員屬性有點(diǎn)類(lèi)似,并且它不能使用外部類(lèi)的非static成員變量或者方法,這點(diǎn)很好理解,因?yàn)樵跊](méi)有外部類(lèi)的對(duì)象的情況下,可以創(chuàng)建靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)的對(duì)象,如果允許訪問(wèn)外部類(lèi)的非static成員就會(huì)產(chǎn)生矛盾,因?yàn)橥獠款?lèi)的非static成員必須依附于具體的對(duì)象。

public class Outter {

    public Outter() {

    }

    static class Inner {
        public Inner() {
        }
    }

    public static void main(String[] args)  {
        Outter.Inner inner = new Outter.Inner();
    }
}

內(nèi)部類(lèi)使用場(chǎng)景

為什么在Java中需要內(nèi)部類(lèi)?總結(jié)一下,主要有以下幾點(diǎn):

  1. 每個(gè)內(nèi)部類(lèi)都能獨(dú)立的繼承一個(gè)接口的實(shí)現(xiàn),所以無(wú)論外部類(lèi)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(lèi)來(lái)說(shuō)都沒(méi)有影響。內(nèi)部類(lèi)使得多繼承的解決方案變得完整。
  2. 方便將存在一定邏輯關(guān)系的類(lèi)組織在一起,又可以對(duì)外界隱藏。
  3. 方便編寫(xiě)事件驅(qū)動(dòng)程序。
  4. 方便編寫(xiě)線程代碼。

其實(shí)第一點(diǎn)正是對(duì)Java語(yǔ)言的極大補(bǔ)充,應(yīng)該最為重要。但是樓主在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)后面3點(diǎn)用得反而更多。

常見(jiàn)內(nèi)部類(lèi)相關(guān)的面試題

  1. 根據(jù)注釋填寫(xiě)(1),(2),(3)處的代碼
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化Bean1
        (1)
        bean1.i++;
        // 初始化Bean2
        (2)
        bean2.j++;
        // 初始化Bean3
        (3)
        bean3.k++;
    }

    class Bean1 {
        public int i = 0;
    }

    static class Bean2 {
        public int j = 0;
    }
}

class Bean {
    class Bean3 {
        public int k = 0;
    }
}

根據(jù)前面可知,對(duì)于成員內(nèi)部類(lèi),必須先產(chǎn)生外部類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象,才能產(chǎn)生內(nèi)部類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象。而靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)不用產(chǎn)生外部類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象即可產(chǎn)生內(nèi)部類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象。

創(chuàng)建靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)對(duì)象的一般形式為:

外部類(lèi)類(lèi)名.內(nèi)部類(lèi)類(lèi)名 xxx = new 外部類(lèi)類(lèi)名.內(nèi)部類(lèi)類(lèi)名()

創(chuàng)建成員內(nèi)部類(lèi)對(duì)象的一般形式為:

外部類(lèi)類(lèi)名.內(nèi)部類(lèi)類(lèi)名 xxx = 外部類(lèi)對(duì)象名.new 內(nèi)部類(lèi)類(lèi)名()

因此,(1),(2),(3)處的代碼分別為:

// (1)
Test test = new Test();    
Test.Bean1 bean1 = test.new Bean1();

// (2)
Test.Bean2 bean2 = new Test.Bean2();

// (3)
Bean bean = new Bean();     
Bean.Bean3 bean3 =  bean.new Bean3();
  1. 下面這段代碼的輸出結(jié)果是什么?
public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        Outter outter = new Outter();
        outter.new Inner().print();
    }
}
 
 
class Outter
{
    private int a = 1;
    class Inner {
        private int a = 2;
        public void print() {
            int a = 3;
            System.out.println("局部變量:" + a);
            System.out.println("內(nèi)部類(lèi)變量:" + this.a);
            System.out.println("外部類(lèi)變量:" + Outter.this.a);
        }
    }
}

答案如下:

局部變量:3
內(nèi)部類(lèi)變量:2
外部類(lèi)變量:1

最后再補(bǔ)充一點(diǎn)知識(shí):關(guān)于成員內(nèi)部類(lèi)的繼承問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō),內(nèi)部類(lèi)是很少用來(lái)作為繼承用的。但是當(dāng)用來(lái)繼承的話,需要注意兩點(diǎn):

  1. 成員內(nèi)部類(lèi)的引用方式必須為Outter.Inner
  2. 構(gòu)造器中必須有指向外部類(lèi)對(duì)象的引用,并通過(guò)這個(gè)引用調(diào)用super()。這段代碼摘自《Java編程思想》
class Outer {
    class Inner{
    }
}

class InheritInner extends Outer.Inner {
      
    // InheritInner() 是不能通過(guò)編譯的,一定要加上形參
    InheritInner(Outer outer) {
        outer.super(); // 必須有這句調(diào)用
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        InheritInner obj = new InheritInner(outer);
    }
}

參考鏈接

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