java 内部类

1.内部类：定义在一个类内部中的类

2.作用：

（1）可以访问内部类定义所在作用域的数据，包括私有数据（通过指向创建它的外部类的隐式引用）；

（2）对包中的其他类隐藏；

（3）内部类声明成静态的，就不能随便的访问外部类的成员变量了，此时内部类只能访问外部类的静态成员变量。

3.分类：

（1）成员内部类：定义在类的内部，位于任何方法和代码块之外，与外部类的方法和属性并列。

       a.可以使用public，private，protected等修饰;

       b.不能定义static成员，因为成员内部类需要先创建了外部类，才能创建它自己的。

测试代码：

 

public class OuterClass1 {
	
     private static int i = 1;
     private int j = 10;
	 private int k = 20;
	 
	 public static void outer_f1() 
	 {
	 }
	 
	 public void outer_f2()
	 {
	 }
	 
            // 成员内部类中，不能定义静态成员
              // 成员内部类中，可以访问外部类的所有成员
	 public class InnerClass1 
	 {
		 // static int inner_i = 100;//内部类中不允许定义静态变量
		 // 内部类和外部类的实例变量可以共存
	        int j = 100; 
	       int i = 1;	 
	    void inner_f1() 
	    {     
	    	   //在内部类中访问内部类自己的变量直接用变量名
	           System.out.println(i);	        
	           System.out.println(j);
	            //在内部类中访问内部类自己的变量也可以用this.变量名
	           System.out.println(this.j);
	            //在内部类中访问外部类中与内部类同名的实例变量用外部类名.this.变量名
	           System.out.println(OuterClass1.this.j);
	            //如果内部类中没有与外部类同名的变量，则可以直接用变量名访问外部类变量
	           System.out.println(k);
	           outer_f1();
	           outer_f2();
	    }
	  }
	 
		//外部类的非静态方法访问成员内部类
		public void outer_f3() 
		{
			System.out.println("outer_f3:not static function");
			InnerClass1 inner = new InnerClass1();
			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() 
	    {
	    	System.out.println("outer_f3:static function");
	              //step1 建立外部类对象
	    	OuterClass1 out = new OuterClass1();
	              //step2 根据外部类对象建立内部类对象
	        InnerClass1 inner = out.new InnerClass1();
	              //step3 访问内部类的方法
	        inner.inner_f1();
	    }
	       
	       public static void main(String[] args) 
	       {
		//outer_f4();//该语句的输出结果和下面三条语句的输出结果一样
		//如果要直接创建内部类的对象，不能想当然地认为只需加上外围类Outer的名字，
		//就可以按照通常的样子生成内部类的对象，而是必须使用此外围类的一个对象来
		//创建其内部类的一个对象：
		//Outer.Inner outin = out.new Inner()
		//因此，除非你已经有了外围类的一个对象，否则不可能生成内部类的对象。因为此
		//内部类的对象会悄悄地链接到创建它的外围类的对象。如果你用的是静态的内部类，
		//那就不需要对其外围类对象的引用。
		OuterClass1 out = new OuterClass1();
		OuterClass1.InnerClass1 outin = out.new InnerClass1();
		outin.inner_f1();
		out.outer_f3();
	       }


}

 

 （2）方法内部类：不仅能够访问外部类，还能访问局部变量，不够局部变量必须声明为final，为消除final的不利影响，可用长度为1的数组进行替换，final表示不可以引用其他数组，数组内元素可改变。

方法内部类只能在定义该内部类的方法内实例化，不可以在此方法外对其实例化。

测试代码：

public class OuterClass2{
    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;
           
              //定义在方法内部
           class Inner {
        	      // 可以定义与外部类同名的变量
                  int s = 300;
                  // 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) {
                      //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(out_i);
                      //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(j);
                         //System.out.println(i);
                      //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(s);
                      //用this.变量名访问的也是内部类变量
                         System.out.println(this.s);
                      //用外部类名.this.内部类变量名访问的是外部类变量
                         System.out.println(OuterClass2.this.s);
                  }
           }
           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
           OuterClass2 out = new OuterClass2();
           out.f(3);
    }
}

 

（3）匿名内部类：只创建该类的一个对象，没有类名； 匿名内部类不能有构造函数，而是将参数传给超类构造函数

定义方法：new superType(construction parameters){methods and data};  即：构造函数+{};

（a）一般在下列情况下会使用匿名内部类：

　·只用到类的一个实例。
　·类在定义后马上用到。
　·类非常小（SUN推荐是在4行代码以下）
　·给类命名并不会导致你的代码更容易被理解。

（b）在使用匿名内部类时，要记住以下几个原则：

　　·匿名内部类不能有构造方法。
　　·匿名内部类不能定义任何静态成员、方法和类。
　　·匿名内部类不能是public,protected,private,static。
　　·只能创建匿名内部类的一个实例。

     ·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。
　　·因匿名内部类为局部内部类，所以局部内部类的所有限制都对其生效。

（c）如果在匿名类中定义成员变量，你同样能够对其执行初始化操作：

public class Parcel8 {

    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");
    }

}

 

如果你有一个匿名内部类，它要使用一个在它的外部定义的对象，编译器会要求其参数引用是final 型的，就像dest()中的参数。如果你忘记了，会得到一个编译期错误信息。如果只是简单地给一个成员变量赋值，那么此例中的方法就可以了。但是，如果你想做一些类似构造器的行为，该怎么办呢？在匿名类中不可能有已命名的构造器（因为它根本没名字！），但通过实例初始化，你就能够达到为匿名内部类“制作”一个构造器的效果。像这样做：

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();

    }

}

 

（4）静态内部类（嵌套类）：嵌套内部类，就是修饰为static的内部类。声明为static的内部类，不需要内部类对象和外部类对象之间的联系，静态嵌套类仅能访问外部类的静态成员和方法。

     生成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(正常情况下，你不能在接口内部放置任何代码，但嵌套类可以作为接口的一部分，因为它是static 的。只是将嵌套类置于接口的命名空间内，这并不违反接口的规则）

     嵌套类和普通的内部类还有一个区别：普通内部类不能有static数据和static属性，也不能包含嵌套类，但嵌套类可以。而嵌套类不能声明为private，一般声明为public，方便调用。

 

测试代码：

public class OuterClass3{
    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() {
                   //静态内部类只能访问外部类的静态成员(包括静态变量和静态方法)
                  System.out.println("Outer.i:" + i);
                  outer_f1();
           }

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

    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 OuterClass3().outer_f3();
    }
}

 

4.从多层嵌套类中访问外部：

一个内部类被嵌套多少层并不重要，它能透明地访问所有它所嵌入的外围类的所有成员。

5.内部类的重载问题

     如果你创建了一个内部类，然后继承其外围类并重新定义此内部类时，会发生什么呢？也就是说，内部类可以被重载吗？这看起来似乎是个很有用的点子，但是“重载”内部类就好像它是外围类的一个方法，其实并不起什么作用：

class Egg {
    private Yolk y;

    protected class Yolk {
           public Yolk() {
                  System.out.println("Egg.Yolk()");
           }
    }

    public Egg() {
           System.out.println("New Egg()");
           y = new Yolk();
    }
}

public class BigEgg extends Egg {
    public class Yolk {
           public Yolk() {
                  System.out.println("BigEgg.Yolk()");
           }
    }

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

 

输出结果为：

New Egg()

Egg.Yolk()

缺省的构造器是编译器自动生成的，这里是调用基类的缺省构造器。你可能认为既然创建了BigEgg 的对象，那么所使用的应该是被“重载”过的Yolk，但你可以从输出中看到实际情况并不是这样的。

这个例子说明，当你继承了某个外围类的时候，内部类并没有发生什么特别神奇的变化。这两个内部类是完全独立的两个实体，各自在自己的命名空间内。当然，明确地继承某个内部类也是可以的：

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();
       }
}

输出结果为：

Egg2.Yolk()

New Egg2()

Egg2.Yolk()

BigEgg2.Yolk()

BigEgg2.Yolk.f()

 

现在BigEgg2.Yolk 通过extends Egg2.Yolk 明确地继承了此内部类，并且重载了其中的方法。Egg2 的insertYolk()方法使得BigEgg2 将它自己的Yolk 对象向上转型，然后传递给引用y。所以当g()调用y.f()时，重载后的新版的f()被执行。第二次调用Egg2.Yolk()是BigEgg2.Yolk 的构造器调用了其基类的构造器。可以看到在调用g()的时候，新版的f()被调用了。

 

6.内部类的继承问题

因为内部类的构造器要用到其外围类对象的引用，所以在你继承一个内部类的时候，事情变得有点复杂。问题在于，那个“秘密的”外围类对象的引用必须被初始化，而在被继承的类中并不存在要联接的缺省对象。要解决这个问题，需使用专门的语法来明确说清它们之间的关联：

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);
        }
}

 

输出结果为：

this is a constructor in WithInner.Inner

this is a constructor in InheritInner

可以看到，InheritInner 只继承自内部类，而不是外围类。但是当要生成一个构造器时，缺省的构造器并不算好，而且你不能只是传递一个指向外围类对象的引用。此外，你必须在构造器内使用如下语法：

enclosingClassReference.super();

这样才提供了必要的引用，然后程序才能编译通过。