一. 內(nèi)部類簡介

1. 概念

在Java中，我們通常是把不同的類創(chuàng)建在不同的包里面，對于同一個包里的類來說，它們都是同一層次的。但其實還有另一種情況，有些類可以被定義在另一個類的內(nèi)部，我們把在一個類里面定義的類稱為內(nèi)部類(InnerClass)或嵌套類，把外面定義的類稱為外部類(OutClass)或宿主類。 也就是說，在類的內(nèi)部既可以定義成員變量和方法，也可以定義其他的類。定義內(nèi)部類的常見格式如下：

class Outer {//外部類
    
    class Inner {//內(nèi)部類
        
        //方法和屬性
    }
    
}

上面的代碼中，Outer是普通的外部類，Inner就是內(nèi)部類。它與普通外部類最大的不同，在于其實例對象不能單獨存在，必須依附于一個外部類的實例對象。

內(nèi)部類可以很好地實現(xiàn)隱藏，一般的非內(nèi)部類是不允許有private 與 protected權(quán)限的，但內(nèi)部類卻可以，而且內(nèi)部類還擁有外部類中所有元素的訪問權(quán)限。總之，對內(nèi)部類的很多訪問規(guī)則都可以參考變量和方法。

但是要注意，雖然我們使用內(nèi)部類可以使程序結(jié)構(gòu)變得更加緊湊，但卻在一定程度上破壞了面向?qū)ο蟮乃枷搿?/p>

2. 優(yōu)點

內(nèi)部類的存在，具有如下優(yōu)點：

• 內(nèi)部類使得多繼承的解決方案變得更完整：每個內(nèi)部類都能獨立的實現(xiàn)接口，無論外部類是否已經(jīng)實現(xiàn)了接口或繼承了父類，對于內(nèi)部類都沒有影響；
• 既可以方便地將存在一定邏輯關(guān)系的類組織在一起，又可以對外界隱藏；
• 方便各類編寫事件驅(qū)動程序；
• 方便編寫線程代碼。

3. 分類

Java中的內(nèi)部類可以分為如下幾種類型：

• 成員內(nèi)部類
• 靜態(tài)內(nèi)部類
• 局部內(nèi)部類
• 匿名內(nèi)部類

雖然大多數(shù)時候，內(nèi)部類用得并不多，但我們也有必要了解它們是如何具體使用的。

4. 內(nèi)部類的特點

內(nèi)部類相比外部類，具有如下特點：

• 內(nèi)部類可以訪問外部類的私有成員，且不破壞封裝性；
• 內(nèi)部類仍是一個獨立的類，在編譯之后內(nèi)部類會被編譯成獨立的.class文件，但前面會冠以外部類的類名和$符號，該文件名的格式是外部類名$內(nèi)部類名.class；
• 因為內(nèi)部類是外部類的一個成員，所以內(nèi)部類不能用普通的方式訪問，但內(nèi)部類可以自由地訪問外部類里的成員變量，無論是否被private修飾；
• 如果是靜態(tài)內(nèi)部類，我們不能隨便訪問外部類的成員變量，只能訪問外部類的靜態(tài)成員變量。

5. Java類的創(chuàng)建要求

我們在創(chuàng)建定義Java類時，應(yīng)該遵循如下要求：

• 一個java文件中可以編寫多個類，但只能有一個類使用public關(guān)鍵詞進行修飾，這稱之為主類；
• 主類名必須與文件名一致，在開發(fā)中，應(yīng)盡量只在一個java文件中編寫一個類；
• 外部類只有兩種訪問級別：public 和默認；內(nèi)部類則有 4 種訪問級別：public、protected、 private 和默認；
• 在外部類中，可以直接通過內(nèi)部類的類名來訪問內(nèi)部類；
• 在外部類以外的其他類中，需要通過內(nèi)部類的完整類名來訪問內(nèi)部類；
• 內(nèi)部類與外部類不能重名。

接下來我們就針對上面提到的幾種內(nèi)部類，分別給大家講解這幾種內(nèi)部類的用法。

二. 成員內(nèi)部類

1. 概念

成員內(nèi)部類就是指沒有被static修飾的內(nèi)部類，也可以稱為非靜態(tài)內(nèi)部類。

2. 特點

成員內(nèi)部類具有如下特點：

• 在早期的jdk版本中，成員內(nèi)部類中只能定義非靜態(tài)的屬性和方法，除非同時使用final和static進行修飾；
• 在新版的jdk中，成員內(nèi)部類中也可以定義靜態(tài)的屬性和方法；
• 成員內(nèi)部類可以訪問外部類的所有成員，包括私有和靜態(tài)的成員，即使是多層嵌套時也如此；
• 外部類不能直接訪問內(nèi)部類的成員，必須通過內(nèi)部類的實例對象訪問；
• 在外部類的靜態(tài)方法和外部類以外的其他類中，必須通過外部類的實例創(chuàng)建內(nèi)部類的實例對象；
• 外部類的實例與內(nèi)部類實例是一對多的關(guān)系，即一個內(nèi)部類實例只對應(yīng)一個外部類實例，但一個外部類實例則可以對應(yīng)多個內(nèi)部類實例。

3. 語法

如果是在外部類中，創(chuàng)建成員內(nèi)部類對象的基本語法格式如下：

內(nèi)部類 對象名 = new 內(nèi)部類();

如果是在外部的其他類中，或者是在外部類的靜態(tài)方法中，創(chuàng)建成員內(nèi)部類對象的基本語法格式如下：

內(nèi)部類 對象名 = new 外部類().new 內(nèi)部類();

4. 案例

4.1 定義成員內(nèi)部類

/**
 * 成員內(nèi)部類
 */
public class OuterClass {

	// 外部類的非靜態(tài)成員
	String name = "一一哥";
	private String hobby = "擼碼";
	static int age = 30;

	// 非靜態(tài)方法
	public void show() {
		//這里的this是指OuterClass對象
		System.out.println("show方法...name="+this.name);

        //如果是在外部類里面創(chuàng)建內(nèi)部類的對象，就不需要創(chuàng)建外部類實例，可以直接new 內(nèi)部類()
		//InnerClass inner = new InnerClass();
	}

	// 定義一個成員內(nèi)部類
	public class InnerClass {
		// 也可以定義私有屬性
		private int a = 10;

		//在早期的JDK中，成員內(nèi)部類中不能定義靜態(tài)變量；但在新版JDK中，成員內(nèi)部類中可以定義靜態(tài)變量
		static int b = 20;

		// 非靜態(tài)方法
		public void m1() {
			// 這里的this對象是InnerClass內(nèi)部類對象
			System.out.println("成員內(nèi)部類的成員變量:" + this.a);
			
			//外部類.this.屬性或方法，這個this是外部類對象
			System.out.println("外部類的成員變量:" + OuterClass.this.name);
			
            //內(nèi)部類中可以訪問外部類的私有成員和靜態(tài)成員
			System.out.println("外部類的私有成員變量:" + hobby);
			System.out.println("外部類的靜態(tài)變量:" + age);
		}

		//在早期的JDK中，成員內(nèi)部類中不能定義靜態(tài)方法；但在新版JDK中，成員內(nèi)部類中可以定義靜態(tài)方法
		public static void m2() {
			System.out.println("調(diào)用成員內(nèi)部類的靜態(tài)變量:" + b);
			System.out.println("調(diào)用外部類的靜態(tài)變量:" + age);

            //在靜態(tài)方法中創(chuàng)建內(nèi)部類對象，也要通過內(nèi)部類 對象名 = new 外部類().new 內(nèi)部類();的格式
			//InnerClass innerClass = new OuterClass().new InnerClass();
		}

	}

}

我們要注意，在早期的JDK中，成員內(nèi)部類中不能定義靜態(tài)屬性和方法；但在新版JDK中，成員內(nèi)部類中可以定義靜態(tài)的屬性和方法。并且我們要搞清楚在不同的位置上，創(chuàng)建內(nèi)部類對象的方式，以及this的具體含義。

4.2 定義測試類

我們在外部的其他類中，要想創(chuàng)建出一個成員內(nèi)部類的對象，需要通過如下形式：

內(nèi)部類 對象名 = new 外部類().new 內(nèi)部類();

public class InnerClassTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		//在外部的其他類中，不能直接創(chuàng)建內(nèi)部類對象，否則：
		//No enclosing instance of type OuterClass is accessible. 
		//Must qualify the allocation with an enclosing instance of type OuterClass 
		//(e.g. x.new A() where x is an instance of OuterClass).
		//InnerClass inner=new InnerClass();

        //在外部的其他類中創(chuàng)建內(nèi)部類對象，需要通過如下格式：
		//內(nèi)部類 對象名 = new 外部類().new 內(nèi)部類();
		//InnerClass inner=new OuterClass().new InnerClass();
		
		//也可以拆分成如下格式：
		OuterClass outer=new OuterClass();
		InnerClass inner=outer.new InnerClass();
		
		inner.m1();
		
		InnerClass.m2();
		
	}
}

5. 訪問方式小結(jié)

學(xué)習(xí)到這里，你可能會被內(nèi)部類與外部類之間的調(diào)用訪問關(guān)系整蒙圈，所以給大家梳理了一下訪問方式：

• 成員內(nèi)部類 訪問 外部類的成員(屬性、方法)，可以【直接訪問使用】；
• 外部類 訪問 成員內(nèi)部類，需要【直接創(chuàng)建內(nèi)部類對象后再訪問】，即 new InnerClass()；
• 外部的其他類 訪問 成員內(nèi)部類，需要【創(chuàng)建外部類對象，再創(chuàng)建內(nèi)部類對象后訪問】，即 InnerClass inner=new OuterClass().new InnerClass()；

6. 關(guān)于this的注意事項

在之前給大家講過this的作用和用法，但在內(nèi)部類中，關(guān)于this，我們需要注意以下兩點：

如果同時存在外部類和內(nèi)部類，那么this在哪個類中使用，this就代表哪個類的對象；

 如果內(nèi)部類想要通過this來調(diào)用外部類的屬性和方法，需要使用外部類名.this.屬性或者方法名。

三. 局部內(nèi)部類

1. 概念

局部內(nèi)部類是指在方法中定義的內(nèi)部類。

2. 特點

局部內(nèi)部類具有如下特點：

• 局部內(nèi)部類只能在方法中定義和創(chuàng)建對象，也只在當(dāng)前方法中有效；
• 局部內(nèi)部類中可以訪問外部類的所有成員；
• 局部內(nèi)部類與局部變量一樣，不能使用訪問控制修飾符(public、private和protected)和static修飾符;
• 在jdk 7版本中，如果局部變量是在局部內(nèi)部類中使用，必須顯式地加上final關(guān)鍵字；在jdk 8版本中，會默認添加final關(guān)鍵字；
• 局部內(nèi)部類只能訪問當(dāng)前方法中final類型的參數(shù)與變量。如果方法中的成員與外部類的成員同名，可以使用 .this. 的形式訪問外部類成員；
• 局部內(nèi)部類中還可以包含內(nèi)部類，但這些內(nèi)部類也不能使用訪問控制修飾符(public、private 和 protected) 和 static修飾符；
• 局部變量在方法執(zhí)行結(jié)束后會被銷毀，而局部內(nèi)部類的對象會等到內(nèi)存回收機制進行銷毀。如果是局部內(nèi)部類里的常量，該常量會被存放在常量池中。

3. 語法

創(chuàng)建局部內(nèi)部類對象的基本語法格式如下：

public class PartClass {
    
    public void method() {
        //在方法中定義的內(nèi)部類，就是局部內(nèi)部類
        class Inner {
            //屬性

            //方法
        }
    }
    
}

4. 案例

4.1 定義局部內(nèi)部類

我們來定義一個局部內(nèi)部類的案例代碼。

/**
 * 
  * 局部內(nèi)部類---定義在方法中的內(nèi)部類
 */
public class PartOuterClass {

	//類的成員變量
	String name="一一哥";
    private int age=30;
    static String hobby="java";
    
    public void show() {
    	//局部變量
        //JDK 7之前，匿名內(nèi)部類和局部內(nèi)部類中訪問外部的局部變量時，該變量需要明確地帶有final修飾符
        //final int num = 10;
        
        //Effectively final特性
        int num = 10;
        
        //局部內(nèi)部類，類似于是方法中的局部對象
        class PartInnerClass{
        	
        	//內(nèi)部可以正常定義方法
            public void m1() {
            	//訪問外部類的非靜態(tài)成員，可以使用OuterClass.this.成員的格式，也可以直接訪問
            	//System.out.println("外部類的成員變量"+name);
                System.out.println("外部類的成員變量"+PartOuterClass.this.name);
                System.out.println("外部類私有的成員變量"+age);
                System.out.println("外部類的靜態(tài)變量"+hobby);
                
                //局部內(nèi)部類，可以直接訪問方法中的局部變量
                System.out.println("訪問局部變量"+num);
            }
            
            //在新版的jdk中，也可以定義靜態(tài)的屬性和方法，老版的jdk則不行
            static int b=10;
            
            public static void m2() {
            	System.out.println("外部類的靜態(tài)變量，hobby="+hobby+"，b="+b);
            }
        }
        
        //創(chuàng)建局部內(nèi)部類對象
        PartInnerClass inner = new PartInnerClass();
        inner.m1();
        
        //在當(dāng)前類中，局部內(nèi)部類可以直接訪問靜態(tài)成員
        PartInnerClass.m2();
        
    }    
    
}

在JDK 7之前，匿名內(nèi)部類和局部內(nèi)部類中訪問外部的局部變量時，該變量需要明確地帶有final修飾符。但從JDK 8之后，我們可以不帶final修飾符，而是由系統(tǒng)默認添加了。

4.2 定義測試類

接下來我們對上面的案例進行測試。

public class PartInnerClassTest {

	public static void main(String[] args) {
		//創(chuàng)建外部類對象，調(diào)用方法，執(zhí)行局部內(nèi)部類
		PartOuterClass outer=new PartOuterClass();
		outer.show();
	}
}

4.3 Effectively final特性

一般情況下，Java中的局部內(nèi)部類和匿名內(nèi)部類訪問局部變量時，該變量必須由 final修飾，以保證內(nèi)部類和外部類的數(shù)據(jù)一致性。但從 Java 8開始，我們可以不加 final修飾符，而是由系統(tǒng)默認添加，當(dāng)然這在 Java 8以前是不允許的。Java將這個新的特性稱為 Effectively(有效的、實際的) final 功能。

另外在 Lambda表達式中，使用局部變量時也要求該變量必須是 final 修飾的，所以 effectively final特性在 Lambda表達式的上下文中非常有用。

其實effectively final特性，只是讓我們不用顯式地把變量聲明為final修飾的，它給我們自動添加了final修飾詞，但并沒有取消final，主要是減少了一點不必要的操作，給開發(fā)節(jié)省了點時間。

四. 匿名內(nèi)部類

1. 概念

匿名內(nèi)部類就是指沒有類名的內(nèi)部類，必須在創(chuàng)建時使用 new 語句來聲明。匿名內(nèi)部類不能在Outer Class外部類中定義，而是要在某個方法的內(nèi)部，通過匿名類(Anonymous Class)的形式來定義。 匿名內(nèi)部類本身就是一個對象。

通常情況下，如果一個方法的參數(shù)是接口類型，且該接口只需要實現(xiàn)一次，那么我們就可以通過匿名內(nèi)部類的形式來進行定義。另外如果該接口的實現(xiàn)每次都不同，也可以使用匿名內(nèi)部類的形式進行定義。我們也可以把這種定義形式叫做 “接口回調(diào)” 。匿名內(nèi)部類的代碼格式使得代碼更加簡潔、緊湊，模塊化程度也更高。

2. 特點

匿名內(nèi)部類具有如下特點：

• 匿名內(nèi)部類本身就是一個對象；
• 一般在匿名內(nèi)部類中不會定義屬性和方法，因為沒有意義；
• 匿名內(nèi)部類的父類一般都是抽象類或者是接口；
• 匿名內(nèi)部類和局部內(nèi)部類一樣，可以訪問外部類的所有成員；
• 如果匿名內(nèi)部類位于方法中，則該類只能訪問方法中 final 類型的局部變量和參數(shù)；
• 匿名內(nèi)部類中允許使用非靜態(tài)代碼塊對成員進行初始化操作；
• 匿名內(nèi)部類的非靜態(tài)代碼塊會在父類的構(gòu)造方法之后被執(zhí)行。

3. 語法

通常匿名內(nèi)部類有兩種實現(xiàn)方式：

• 繼承一個類，重寫其方法；
• 實現(xiàn)一個或多個接口，并實現(xiàn)其方法。

創(chuàng)建匿名內(nèi)部類對象的基本語法格式如下：

new <類或接口> (){
重寫類或接口的方法
}

4. 案例

為了給大家演示匿名內(nèi)部類的用法，接下來壹哥設(shè)計一個用于模擬按鈕點擊事件的案例。當(dāng)我們進行安卓等設(shè)備開發(fā)時，面板上有個按鈕，點擊該按鈕，如何監(jiān)聽點擊事件？在Android系統(tǒng)中提供了各種對應(yīng)的按鈕點擊監(jiān)聽事件。所以這里壹哥就通過實現(xiàn)接口的形式來定義匿名內(nèi)部類，模擬一個單擊事件。

4.1 定義接口

首先我們需要定義一個接口，表示單擊監(jiān)聽，內(nèi)部有個點擊事件。

/**
 * 點擊監(jiān)聽事件
 */
public interface OnClickListener {

	//點擊事件
	void onClick();
	
}

4.2 定義Button按鈕類

然后定義一個Button按鈕類，給Button按鈕安排一個點擊監(jiān)聽方法。

/**
 * 
 * 局部內(nèi)部類---定義在方法中的內(nèi)部類
 */
public class Button {

	//處理案例點擊的監(jiān)聽事件
    public void setOnClickListener(OnClickListener listener) {
    	
    	listener.onClick();
    }
    
}

4.3 定義測試類

接下來我們就測試運行上面的代碼。

/**
 * 匿名內(nèi)部類測試
 */
public class AnonyInnerClassTest {

	public static void main(String[] args) {
		//外部變量
		int num=20;
		
		//測試匿名內(nèi)部類
		Button btn=new Button();
		
		//模擬處理按鈕的點擊事件
		btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {//這里就是一個匿名內(nèi)部類
			
			//在匿名內(nèi)部類中，可以允許使用非靜態(tài)代碼塊進行成員初始化操作。
			int i; 
			
			{    // 非靜態(tài)代碼塊，在構(gòu)造方法之后執(zhí)行
		        i = 100;    //成員初始化
		    }
			
			@Override
			public void onClick() {
				System.out.println("按鈕被點擊啦...i="+i+",num="+num);
			}
		});
		
	}
}

根據(jù)上面的案例可知：

• 在匿名內(nèi)部類中，可以允許使用非靜態(tài)代碼塊進行成員初始化操作；
• 匿名內(nèi)部類的非靜態(tài)代碼塊，會在構(gòu)造方法之后執(zhí)行；
• 匿名內(nèi)部類也可以直接使用外部類的成員。

五. 靜態(tài)內(nèi)部類

1. 概念

靜態(tài)內(nèi)部類和成員內(nèi)部類的定義類似，但要使用static修飾，所以稱為靜態(tài)內(nèi)部類(Static Nested Class)。

靜態(tài)內(nèi)部類和成員內(nèi)部類有很大的不同，它不再依附于Outer的實例，而是一個完全獨立的類，因此無法引用Outer.this的方式調(diào)用。但它可以訪問Outer類的private靜態(tài)字段和靜態(tài)方法，如果我們把靜態(tài)內(nèi)部類移到Outer類之外，就失去了訪問private的權(quán)限。

2. 特點

靜態(tài)內(nèi)部類中可以定義非靜態(tài)的屬性和方法，也可以定義靜態(tài)的屬性和方法；

靜態(tài)內(nèi)部類中只能訪問靜態(tài)外部類的靜態(tài)屬性和方法。

3. 語法

創(chuàng)建靜態(tài)內(nèi)部類對象的基本語法格式如下：

內(nèi)部類 對象名 = new 外部類.內(nèi)部類();

4. 案例

4.1 定義靜態(tài)內(nèi)部類

這里我們先簡單定義一個靜態(tài)內(nèi)部類，后面我們在學(xué)習(xí)內(nèi)部類時再專門講解。在這個靜態(tài)內(nèi)部類中，定義了一個方法，來訪問外部類中的普通屬性和靜態(tài)屬性。我們要記住以下幾點：

• 靜態(tài)內(nèi)部類訪問外部類的成員變量時，需要先創(chuàng)建外部類對象；
• 非靜態(tài)內(nèi)部類可以直接訪問使用外部類的成員變量，如同使用本類中的變量；
• 所有的內(nèi)部類訪問外部類的靜態(tài)變量時，可以直接通過"外部類.靜態(tài)變量"的形式訪問。

/**
 * 外部類和內(nèi)部類
 */
public class OuterClass {
	
	//普通屬性，屬于外部類
	static int outerNum=10;
	
	//定義一個靜態(tài)的內(nèi)部類，如果不帶static，就是一個普通的內(nèi)部類。
	//內(nèi)部類的使用，和普通類一樣，里面可以正常定義屬性、方法、構(gòu)造方法等。
    //static前面可以帶public等任意訪問修飾符，也可以不帶！
	static class InnerClass{
		//私有屬性無法在類的外部直接訪問
		//private int innerNum=20;
		
		int innerNum=20;
		
		public void printNum() {
			//定義外部類對象
			OuterClass outer=new OuterClass();

            //這里的this是指InnerClass內(nèi)部類對象！
			System.out.println("innerNum="+this.innerNum+",outerAge="+outer.outerAge+",outerNum="+OuterClass.outerNum);
		}
	}

}

對于靜態(tài)內(nèi)部類而言，static前面可以帶public等任意訪問修飾符，也可以不帶！

4.2 定義測試類

我們再定義一個測試類，看看內(nèi)部類對象是怎么調(diào)用的。

/**
 * 測試訪問內(nèi)部類
 */
public class InnerClassTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		//創(chuàng)建內(nèi)部類對象，格式為“外部類.內(nèi)部類 對象名 = new 外部類.內(nèi)部類的構(gòu)造方法”
		OuterClass.InnerClass inner = new OuterClass.InnerClass();
		
		//調(diào)用內(nèi)部類的方法
		inner.printNum();
		
		//訪問外部類屬性
	    System.out.println("outerNum="+OuterClass.outerNum);
	    
	    //訪問內(nèi)部類屬性
	    System.out.println("innerNum="+inner.innerNum);
	}

}

5. 訪問方式小結(jié)

對于靜態(tài)內(nèi)部類的訪問要求，給大家總結(jié)如下：

• 靜態(tài)內(nèi)部類中可以直接訪問外部類的所有靜態(tài)方法，包含私有的，但不能直接訪問非靜態(tài)成員；
• 靜態(tài)內(nèi)部類可以添加任意訪問修飾符(public、protected、默認、private)，因為它的地位就是一個成員；
• 如果靜態(tài)內(nèi)部類 訪問 外部類 的靜態(tài)屬性、靜態(tài)方法等，訪問方式是【直接訪問】；
• 如果外部類或外部的其他類來 訪問 靜態(tài)內(nèi)部類，訪問方式是【外部類.內(nèi)部類 對象名 = new 外部類.內(nèi)部類的構(gòu)造方法】，創(chuàng)建出內(nèi)部類對象后再訪問。

六. 結(jié)語

至此我們就把內(nèi)部類給大家詳細地介紹了，現(xiàn)在你學(xué)會了嗎？我們來總結(jié)一下內(nèi)部類的重點內(nèi)容吧：

• 內(nèi)部類分為成員內(nèi)部類、局部內(nèi)部類、匿名內(nèi)部類和靜態(tài)內(nèi)部類；
• 成員內(nèi)部類和匿名內(nèi)部類在本質(zhì)上是相同的，都必須依附于外部類的實例，會隱含地持有Outer.this實例，并擁有外部類的private訪問權(quán)限；
• 靜態(tài)內(nèi)部類是獨立類，但擁有外部類的private訪問權(quán)限；
• 如果外部類和內(nèi)部類中的成員重名時，內(nèi)部類訪問時默認會遵循就近原則；如果想訪問外部類的成員，則可以用【外部類名.成員】的形式來訪問。

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