java 内部类详解

成员内部类： 
相当于类的非静态成员，可以用权限修饰符来修饰，包括private、protected、public. 
1、定义成员内部类 
class Outter { 
//非静态内部类 
class Inner { 
//内部类成员 
int i = 12; 
} 
//外部类的普通成员 
int j = 0; 
} 
2、外部类之内创建成员内部类对象 
语法和普通的创建对象相同，用new操作符调用相应的构造方法即可。注意的是，非静态内部类属于外部类的非静态成员，不能在静态上下文使用。 
例子： 
class Outter { 
//非静态内部类 
class Inner { 
//内部类成员 
int i = 12; 
public void innerTest() { 
System.out.println(“Inner Class Method”); 
} 
} 
//外部类的普通成员 
int j = 0; 
public void test() { 
Inner inner = new Inner(); 
inner.innerTest(); 
} 
} 
3、外部类之外创建成员内部类对象 
既然是外部类的非静态成员，就必须在外部类对象存在的情况下使用。 
基本语法是 
<外部类类名>.<内部类类名> 引用变量名称 = <外部类对象的引用>.new <内部类构造器>; 
<外部类类名>.<内部类类名> 引用变量名称 = new <外部类构造器>.new <内部类构造器>; 
(1)、创建内部类对象时对象引用必须是<外部类类名>.<内部类类名> 
(2)、调用内部类的构造方法不能直接用new 而是要用<外部类对象的引用>.new调用 
例子： 
class Outter { 
//非静态内部类 
class Inner { 
//内部类成员 
int i = 12; 
public void innerTest() { 
System.out.println(“Inner Class Method”); 
} 
} 
//外部类的普通成员 
int j = 0; 
} 
class MainTest { 
public static void main(String[] args) { 
Outter outter = new Outter(); 
Outter.Inner inner = outter.new Inner(); 
inner.innerTest(); 
} 
} 
在外部类之外访问内部类时需要注意权限修饰符的限制，这点和类成员一样。 
3、内部类编译后生成的.class文件名称格式是<外部类类名>$<内部类类名>。 


4、内部类与外部类之间的成员互相访问 
内部类可以访问外部类的任何成员，包括private成员。 
外部类访问内部类的成员需要创建内部类的对象，之后可以访问内部类的任何成员，包括private成员，需要注意的是成员内部类不可以有静态成员。 
当外部类的成员和内部类的成员重名时单单用this是区分不了的。在内部类中访问外部类的成员时可以用如下语法区分 
<外部类类名>.this.<外部类中需要被访问的成员名>; 


局部内部类 
内部类定义在方法中成为局部内部类，只在局部有效。该类只为所在的方法块服务。 
局部内部类和成员内部类一样可以访问外围类的所有成员，但是不可以访问同在一个局部块的普通局部变量。如果要访问，此局部变量要被声明称final的。 
代码块结束后普通的局部变量会消亡，而创建的局部内部类对象并不会随着语句块的结束而消亡。final的局部变量的存储方式和普通的局部变量不同，其不会因为语句块的结束而消失，还会长期存在，因此可以被局部内部类访问。 
例子： 
public class InnerClassTest1 { 
public static void main(String[] args) { 
Outter outter = new Outter(); 
ForInner forInner = outter.getInner(); 
forInner.sayHello(); 


} 
} 
class Outter { 
ForInner forInner; 
public ForInner getInner() { 
class Inner implements ForInner { 
public void sayHello() { 
System.out.println("你好，我是局部内部类对象，我还存在！"); 
} 
} 
forInner = new Inner(); 
return forInner; 


} 
} 
interface ForInner { 
void sayHello(); 
} 
由于局部内部类只在局部有效，所以不能在外面用局部内部类的引用指向局部内部类的对象，只能用局部内部类实现接口并创建局部内部类对象，在外面用接口引用指向局部内部类对象。 
静态方法中的局部内部类只能访问外围类的静态成员，访问不了非静态成员。 
局部内部类生成的.class文件名称是<外部类类名>$<n><内部类类名>其中n是该局部的第几个内部类 


静态内部类 
静态内部类的定义 
class Outter { 
static class Inner { 
/****/ 
} 
} 
由于静态内部类是外部类的静态成员，所以静态内部类只能访问外部类的静态成员。并且创建静态内部类的对象不依赖外部类的对象。在外部类之外创建静态内部类对象的语法如下 
<外部类类名>.<内部类类名> 引用变量名 = new <外部类类名>.<内部类构造器>; 
例子： 
class Outter { 
static class Inner { 
public void sayHello() { 
System.out.println(“成功创建静态内部类对象！”); 
} 
} 
public void getInner() { 
//在外部类中创建静态内部类的对象 
Inner ii = new Inner(); 
ii.sayHello(); 
} 
} 
public class MainTest { 
public static void main(String[] args) { 
//在外部类外创建静态内部类的对象 
Outter.Inner i = new Outter.Inner(); 
i.sayHello(); 
//在外部类中使用静态内部类的对象 
new Outter().getInner(); 
} 
} 
静态内部类实际上已经脱离了外部类的控制，创建对象时也不再需要外部类对象的存在，实质上只是一个放置在别的类中的普通类而已。 


匿名内部类 
基于继承的匿名内部类，语法如下： 
new <匿名内部类要继承父类的对应构造器> { 
//匿名内部类类体 
}; 
基于实现接口的匿名内部类，语法如下： 
new <接口名> { 
//匿名内部类类体，实现接口中的所有方法 
} 
匿名内部类中使用外面的变量要被声明成final的。 
匿名内部类对象初始化的代码可以写在其非静态块中 
匿名内部类生成的.class文件是<外部类类名>$<n>.class n是该类的第几个匿名内部类。 


各种内部类可用的修饰符 
成员内部类 
final、abstract、public、private、protected、static 
静态内部类 
final、abstract、public、private、protected 
局部内部类 
final、abstract 
匿名内部类 
不能对匿名内部类使用修饰符 


内部接口 
定义在类中的内部接口无论是否被static修饰都是静态成员。 
内部接口声明成private的意味着只能被外部类中的某个内部类来实现。 
内部接口不能扮演局部的角色，否则编译报错。因为接口的设计初衷是对外公布，让很多类实现，而局部的角色违背了接口的设计初衷。 
接口中的内部接口属于接口的成员，具有接口成员的所有属性，不能用private进行修饰。 
外部接口外实现内部接口的语法如下： 
class <类名> implements <外部接口名>.<内部接口名> { 
//类体 
} 














内部类是指在一个外部类的内部再定义一个类。内部类作为外部类的一个成员，并且依附于外部类而存在的。内部类可为静态，可用protected和private修饰（而外部类只能使用public和缺省的包访问权限）。内部类主要有以下几类：成员内部类、局部内部类、静态内部类、匿名内部类


　　为什么需要内部类？


　　典型的情况是，内部类继承自某个类或实现某个接口，内部类的代码操作创建其的外围类的对象。所以你可以认为内部类提供了某种进入其外围类的窗口。使用内部类最吸引人的原因是：


　　每个内部类都能独立地继承自一个（接口的）实现，所以无论外围类是否已经继承了某个（接口的）实现，对于内部类都没有影响。如果没有内部类提供的可以继承多个具体的或抽象的类的能力，一些设计与编程问题就很难解决。从这个角度看，内部类使得多重继承的解决方案变得完整。接口解决了部分问题，而内部类有效地实现了“多重继承”。


　　A：成员内部类


　　作为外部类的一个成员存在，与外部类的属性、方法并列。


publicclass Outer {
privatestaticinti = 1;
privateintj = 10;
privateintk = 20;


publicstaticvoidouter_f1() {
}


publicvoidouter_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
class Inner {
// static int inner_i = 100; //内部类中不允许定义静态变量
intj = 100; // 内部类和外部类的实例变量可以共存
intinner_i = 1;


void inner_f1() {
System.out.println(i);
//在内部类中访问内部类自己的变量直接用变量名
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(Outer.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
publicvoidouter_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
publicstaticvoidouter_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();
}


publicstaticvoid 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。
Outer out = new Outer();
Outer.Inner outin = out.new Inner();
outin.inner_f1();
}
}


　　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。


　　B:局部内部类


　　在方法中定义的内部类称为局部内部类。与局部变量类似，局部内部类不能有访问说明符，因为它不是外围类的一部分，但是它可以访问当前代码块内的常量，和此外围类所有的成员。


publicclass Outer {
privateints = 100;
privateintout_i = 1;


publicvoid f(finalint k) {
finalint s = 200;
int i = 1;
finalint j = 10;


//定义在方法内部
class Inner {
ints = 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);
}


intinner_i = 100;


voidinner_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(Outer.this.s);
}
}
new Inner(k);
}


publicstaticvoid 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);
}
}


　　C：静态内部类(嵌套类)：（注意：前两种内部类与变量类似，所以可以对照参考变量）


　　如果你不需要内部类对象与其外围类对象之间有联系，那你可以将内部类声明为static。这通常称为嵌套类（nested class）。想要理解static应用于内部类时的含义，你就必须记住，普通的内部类对象隐含地保存了一个引用，指向创建它的外围类对象。然而，当内部类是static的时，就不是这样了。嵌套类意味着：


　　1. 要创建嵌套类的对象，并不需要其外围类的对象。
　　2. 不能从嵌套类的对象中访问非静态的外围类对象。


publicclass Outer {
privatestaticinti = 1;
privateintj = 10;
publicstaticvoidouter_f1() {
}


publicvoidouter_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
staticclass Inner {
staticintinner_i = 100;
intinner_j = 200;
staticvoidinner_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();
}


voidinner_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();
}
}


publicvoidouter_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();
}


publicstaticvoid main(String[] args) {
newOuter().outer_f3();
}
}


　　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）


　　D：匿名内部类(from thinking in java 3th)


　　简单地说：匿名内部类就是没有名字的内部类。什么情况下需要使用匿名内部类？如果满足下面的一些条件，使用匿名内部类是比较合适的：


　　·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。
　　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。


　　下面的例子看起来有点奇怪：


//在方法中返回一个匿名内部类
public class Parcel6 {
public Contents cont() {
return new Contents() {
private int i = 11;


public int value() {
return i;
}
}; // 在这里需要一个分号
}


public static void main(String[] args) {
Parcel6 p = new Parcel6();
Contents c = p.cont();
}
}


　　cont()方法将下面两个动作合并在一起：返回值的生成，与表示这个返回值的类的定义！进一步说，这个类是匿名的，它没有名字。更糟的是，看起来是你正要创建一个Contents对象：


return new Contents()


　　但是，在到达语句结束的分号之前，你却说：“等一等，我想在这里插入一个类的定义”:


return new Contents() {
private int i = 11;
public int value() { return i; }
};


　　这种奇怪的语法指的是：“创建一个继承自Contents的匿名类的对象。”通过new 表达式返回的引用被自动向上转型为对Contents的引用。匿名内部类的语法是下面例子的简略形式：


class MyContents implements Contents {
private int i = 11;
public int value() { return i; }
}
return new MyContents();


　　在这个匿名内部类中，使用了缺省的构造器来生成Contents。下面的代码展示的是，如果你的基类需要一个有参数的构造器，应该怎么办：


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);
}
}


　　只需简单地传递合适的参数给基类的构造器即可，这里是将x 传进new Wrapping(x)。在匿名内部类末尾的分号，并不是用来标记此内部类结束（C++中是那样）。实际上，它标记的是表达式的结束，只不过这个表达式正巧包含了内部类罢了。因此，这与别的地方使用的分号是一致的。


　　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 {
// 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();
}
}


　　在此例中，不要求变量i 一定是final 的。因为i 被传递给匿名类的基类的构造器，它并不会在匿名类内部被直接使用。下例是带实例初始化的“parcel”形式。注意dest()的参数必须是final，因为它们是在匿名类内被使用的。


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);
}
}


　　在实例初始化的部分，你可以看到有一段代码，那原本是不能作为成员变量初始化的一部分而执行的（就是if 语句）。所以对于匿名类而言，实例初始化的实际效果就是构造器。当然它受到了限制：你不能重载实例初始化，所以你只能有一个构造器。


　　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，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，调用方法g()和f()不需要任何条件（即使它们被定义为private）。这个例子同时展示了如何从不同的类里面创建多层嵌套的内部类对象的基本语法。“.new”语法能产生正确的作用域，所以你不必在调用构造器时限定类名。


　　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;


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();
}
}




　　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。


　　内部类的继承问题（thinking in java 3th p294）


　　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。