java内部类

浅析Java内部类与嵌套类

Abstraction:
本文描述了Java语言的嵌入类、内部类的具体分类和行为表现。

1         概述
我们知道，Java是一种完全的面向对象的语言，作为对象的灵魂，类的种类是多种多样的。类大致可以分外部类和内部类两种，外部类就是我们通常使用的类，而内部类的使用要比外部类少的多，最常见的是GUI事件侦听器。内部类的应用虽然不多，但是如果能够有效的使用内部类，能达到事半功倍的效果。废话不多说，下面开始：

2         内部类和嵌套类：
要讨论内部类和嵌套类，首先要分清他们两者的区别于联系。

首先，内部类(Inner Classes)和嵌套类(Nested Classes)是指在一个类里面定义的另一个类。其次无论是内部类还是嵌套类，在编译时都被当作一个独立的整体。对于访问他们的其他对象来说（假如他们对这个类来说是可见的）他们的使用和我们通常用的类是一样的。

但是，内部类和嵌套类的区别在于：

1.         嵌套类是静态的，而内部类不是，也就是说嵌套类的实例化不需要外部类的实例。但是内部类是需要这个实例的。

2.         嵌套类可以任意声明静态成员，内部类不允许声明除了编译时常量以外的任何静态成员。这一限制也适用于静态初始化函数。

3.         嵌套类都是命名的，匿名的类声明不能声明运行时静态成员（不管声明是不是静态的）。

注意：类内部声明的接口都属于嵌入类。

下面我们来分别讨论一下他们的具体行为表现。

3         内部类
内部类是指在一个类里面以非静态形式声明的另一个类。内部类的实例化需要外部实例的存在。一个类可以拥有多个内部类，一个外部实例可以拥有多个内部类的实例。但是内部类有且只有一个外部实例，并且在实例化时就已经指定，无法更改。

3.1       内部类的分类
内部类根据访问权限不同可以分为以下一种类型：普通内部类和局部内部类。

普通内部类和局部内部类主要的区别在于作用域和访问权限的不同，普通内部类可以被所有人访问（只要访问控制符允许），而局部内部类的作用域更像一个变量，只能在定义它的函数内部被使用，其他人是无法使用这个类的。而且局部类可以访问定义它的函数中的final变量。

根据声明方式不同又可以分为：命名内部类和匿名内部类。命名内部类和匿名内部类的区别在于：

首先，命名类可以抽象的。匿名类不能为抽象，事实上，匿名内部类在编译时被隐形的声明为最终的(final)。

其次，命名类声明可以继承一个父类并实现多个接口，匿名类只能有一个父类（或者接口）。

再次，命名类可以被多次实例化，而匿名类只能在定义时被实例化一次。

最后，命名类可以声明多个构造函数并控制访问哪一个父类的构造函数，匿名类无法声明构造函数。

下面分别描述这些区别：

3.2       普通内部类
普通内部类是指在类成员定义中定义的类，这些类可以拥有访问控制符(public, private等)。如果访问控释符允许，则这些类可以被外面直接应用。普通命名内部类可以声明为一个接口，或者是抽象的。嵌入类其实是特殊的普通内部类，但由于其特殊性，故在下面独立讨论。

3.2.1       声明：
3.2.1.1       命名类：
class OuterClass{

//Outer class deflation
      class InnerNamedClass{
               //Inner class definition

}
}

3.2.1.2       匿名类：
声明匿名类时，可以使用一个类或者接口作为他的父类。

class OuterClass{
    //Outer class deflation
    Object unnamedObject = new Object(){
        //Inner class definition
    }
}

3.2.2       实例化：
3.2.2.1       命名类：
外部或静态方法：

OuterClass outerObject = new OuterClass();
OuterClass.InnerNamedClass innerObject = outerObject.new InnerNamedClass();

内部：

InnerNamedClass innerObject = new InnerNamedClass();

3.2.2.2       匿名类：
定义时即完成实例化

3.2.3       访问权限：
3.2.3.1       内部实例对外部实例的访问权限为：
外部类定义或继承的所有字段

3.2.3.2       外部实例对内部实例的访问权限为：
内部类定义或继承的所有字段

3.2.3.3       其他对象对内部实例的访问权限为：
若内部类不可见，则只能访问其超类定义的字段

若内部类可见，则可访问内部实例的非私有字段，具体情况与通常的类类似

 

3.2.4       备注：
内部类的外部实例是在构造时作为参数传给构造函数的，在SUN JDK中，保存外部实例的字段通常被声明为：

final OutterClass this$0;

3.3       局部内部类
局部内部类，是指在函数体内声明的类，这种类是局域性的，只在函数内声明后有效，他最大的特点是：可以访问定义它的函数中的final变量。

3.3.1       声明：
3.3.1.1      命名类：
class OuterClass{
    //Outer class deflation
    void aMethod(){
        class InnerNamedClass{
            //Inner class definition
        }
    }
}

3.3.1.2      匿名类：
class OuterClass{
    //Outer class deflation
    void aMethod(){
        Object unnamedObject = new Object(){
            //Inner class definition
        }
    }
}

3.3.2       实例化：
3.3.2.1      命名类：
局部类的作用域仅限定义该类的方法中，无法在外部实例化或访问，实例化方法与通常类相同

3.3.2.2      匿名类：
定义时即完成实例化

3.3.3       访问权限：
3.3.3.1      内部实例对外部实例的访问权限为：
外部类定义或继承的所有字段

定义该内部类的方法在定义类之前所定义的所有final变量

3.3.3.2      外部实例对内部实例的访问权限为：
在定义该内部类的方法中可以访问内部类定义或继承的所有字段

在外部实例的其他字段中只能访问其超类定义的字段

3.3.3.3      其他对象对内部实例的访问权限为：
只能访问其超类定义的字段

3.3.4       备注：
当试图访问一个final变量时，编译器实际上把该变量的值赋值给内部类的一个隐含字段中。编译器会自动的在构造函数中添加相应的参数。在SUN JDK中，这个隐含字段通常被命名为：val$varname

3.4       使用内部类的注意事项：
本节包括了一些使用内部类时需要注意的事项，这些事项对所有内部类都适用。

3.4.1       静态成员
首先需要注意的是，内部类不能非常量声明静态成员，任何静态成员的声明都会被当成编译错误，例如：

InnerClasses.java:12: 内部类不能有静态声明

                static String a;

                               ^

1 错误

         先要了解更加详细的信息，请参考附录A

3.4.2       访问外部实例
要在一个内部实例中访问外部实例，请使用：

OuterClass.this

3.4.3       字段覆盖
在内部类中声明的与外部类同签名的字段将覆盖外部字段，要访问外部字段请使用外部实例对象前缀。

OuterClass.this.field

OuterClass.this.Method();

4         嵌套类
嵌套类（Nested Classes）其实是普通内部类的一种特殊形式，首先它的声明是静态的，这就表示了这个类不需要外部实例。也表示了他不能访问外部类的实例字段。但是相应的，嵌套类可以拥有非常量静态成员。事实上，JDK通常把嵌套类当成一个具有特殊名字的独立类。

另外，嵌套类还拥有一种特殊形式：匿名嵌套类。前面说过，匿名类都是内部类，但是匿名嵌套类是一个特例，从理论上讲，他既不属于嵌套类，也不属于内部类。匿名嵌套类 不允许拥有非常量静态成员，但是他也没有外部实例供访问。

4.1       声明：
4.1.1       命名类：
class OuterClass{

//Outer class deflation
      static class StaticInnerNamedClass{
               //Inner class definition

}
}

4.1.2       匿名类：
class OuterClass{
    //Outer class deflation
    static Object unnamedObject = new Object(){
        //Inner class definition
    }
}

4.2       实例化
4.2.1       内部
StaticInnerNamedClass staticInnerNamedObject = new StaticInnerNamedClass();

4.2.2       外部
OuterClass.StaticInnerNamedClass staticInnerNamedObject = new OuterClass.StaticInnerNamedClass();