Java内部类超详细总结(含代码示例)

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 筆記

什么是内部类

什么是内部类?
顾名思义,就是将一个类的定义放在另一个类的内部
概念很清楚,感觉很简单,其实关键在于这个内部类放置的位置,可以是一个类的作用域范围、一个方法的或是一个代码块的作用域范围。
所以理解了概念只是第一步,掌握细节才能彻底搞定Java的内部类特性。
看例子,这是最普通的内部类:

public class Product1 {      class Design{          private String name = "P30 pro";          public String showName() {              return name;          }      }        class Content{          private int i;          Content(int value){              i = value;          }          int value() {return i;}      }      public void show(int value) {          Content c = new Content(value);          Design d = new Design();          System.out.println(d.showName());          System.out.println(c.value());      }      public static void main(String[] args) {          Product1 p = new Product1();          p.show(6000);      }  }

说明:
上面这个示例展示了内部类最基础的用法,就是将一个或多个类的定义放在了外围内的内部。可以看到在show()方法中的使用和普通类一样,没有区别。

另外,在外围类的非静态方法之外的任意位置,不能通过直接new 内部类的方式创建内部类对象。会报编译错误。
像这样:
在这里插入图片描述
还有这样:
在这里插入图片描述
如果想要在外围类非静态方法之外创建内部类对象。怎么办呢?

正确的姿势是这样子:
在外围类中增加两个公共方法,返回内部类的引用。

    public Design design() {          return new Design();      }      public Content content(int value) {          return new Content(value);      }

然后通过外部类对象调用方法的方式获取内部类对象。

    public static void main(String[] args) {          Product2 p = new Product2();          p.show(6000);          Product2.Content c1 = p.content(100);          Product2.Design d1 = p.design();      }

值得注意的是,外部类之外的其他类,也是不能直接访问到该外部类的内部类对象的。
会报编译错误。这也符合内部类的定义,就是为外围类服务的嘛!

内部类的特性

1.可以链接到外部类

当生成一个内部类对象时,此对象与制造它的外围对象之间就有了一种联系,所以它能访问外围对象的所有成员,而不需要任何特殊的条件。

下面的例子是《Java编程思想》中的示例
首先定义一个Selector接口

public interface Selector {      boolean end();      Object current();      void next();  }

然后定义一个Sequence类,其中定义有一个private的内部类。

public class Sequence {        private Object[] items;      private int next = 0;      public Sequence(int size) {items = new Object[size];}      public void add(Object x) {          if(next < items.length) {              items[next++] = x;          }      }      private class SequenceSelector implements Selector{          private int i = 0;          public boolean end() {              return i == items.length;          }          public Object current() {              return items[i];          }          public void next() {              if(i < items.length) {i++;}          }      }      public Selector selector() {          return new SequenceSelector();      }      public static void main(String[] args) {          Sequence sequence = new Sequence(10);          for(int i = 0; i < 10; i++) {              sequence.add(Integer.toString(i));          }          Selector selector = sequence.selector();          while(!selector.end()) {              System.out.print(selector.current() + " ");              selector.next();          }      }  }

说明:
可以看到SequenceSelector是一个内部类,其end()、current()和next()都用到了外围类中private的items字段。

2.使用.this和.new

.this的用法
如果需要生成对外部类对象的引用,可以使用外部类的名字后面紧跟圆点和this。
如下所示:

public class DotThis {      void name() {System.out.println("name");}      public class Inner{          public DotThis outer() {              return DotThis.this;          }      }      public Inner inner() {return new Inner();}      public static void main(String[] args) {          DotThis dt = new DotThis();          DotThis.Inner inner = dt.inner();          inner.outer().name();      }  }

需要注意DotThis.this只是产生了正确的外部类引用。并没有创建外部类对象。

.new的用法
可以通过该语法创建内部类对象,不过要注意的是要使用外部类的对象去创建。

public class DotNew {      public class Inner{}      public static void main(String[] args) {          DotNew dn = new DotNew();          DotNew.Inner dnInner = dn.new Inner();      }  }

内部类分类

1、局部内部类

定义在一个方法中或是方法中某一作用域内的类。称作局部内部类。

public class Product3 {      public Section section(String inputName) {          class ASection implements Section{              private String name;              private ASection(String name) {                  this.name = name;              }              @Override              public String hello() {                  return name + " say hello";              }          }          return new ASection(inputName);      }      public static void main(String[] args) {          Product3 p = new Product3();          Section section = p.section("aaaaa");          System.out.println(section.hello());      }  }

ASection是一个Section接口的实现,Section接口代码如下:

public interface Section {      String hello();  }

说明:

  • 该内部类在section()方法中,该方法之外不能访问ASection类;
  • 方法内部类不允许使用访问权限修饰符(public、private、protected);
  • 注意方法返回的是Section 的引用,即有向上转型。

另外还可以将内部类的定义放在方法中某一语句块中,如if语句块中。

public class Product4 {        public String check(boolean flag) {          String checkId = null;          if(flag) {              class DetailCheck{                  private String id;                  private DetailCheck(String id) {                      this.id = id;                  }                  String getId() {                      return id;                  }              }              DetailCheck dc = new DetailCheck("1111");              checkId = dc.getId();          }          return checkId;      }      public static void main(String[] args) {          Product4 p = new Product4();          System.out.println(p.check(true));      }  }

说明:
DetailCheck内部类在if语句块中,因此它的作用范围也在if语句块的范围之内。超出该范围是不可用的。比如这样就会编译报错:
在这里插入图片描述

2、匿名内部类

匿名内部类其实是一种特殊的方法内部类(局部内部类)。它特殊在于将内部类的定义和其对象创建结合在了一块。没有通过class关键字显示声明内部类名称,故谓之“匿名”。
看代码示例:

public class Product5 {      public Section section() {          return new Section() {              private String name = "hayli";              @Override              public String hello() {                  // TODO Auto-generated method stub                  return name + " haha";              }          };      }      public static void main(String[] args) {          Product5 p = new Product5();          p.section();      }  }

说明:
此处Section可以是接口,也可是基类。

3、嵌套类(静态内部类)

使用static关键字修饰的内部类,叫做静态内部类,也称作嵌套类。
嵌套类和普通内部类之间最大的区别是:

  • 普通内部类对象隐式地保存了一个引用,指向创建它的外部类对象。而嵌套类创建对象,并不需要外部类对象。
  • 不能从嵌套类的对象中访问非静态的外部类对象。
  • 普通内部类不能有static数据和static字段,也不能包含嵌套类,但是嵌套类可以包含所有这些东西。
public class Product6 {      private static int id = 100;      private static class BSection implements Section{          private String name = "bbbb";          @Override          public String hello() {              return name + " hello";          }          // 只能访问外部类的静态数据或字段          public int getId() {return id;}            // 可以包含静态数据或方法          static int x = 200;          public static void test1() {}            // 可以再嵌套一层          static class BInner{              private String name;              static void test1() {System.out.println("inner ===");}          }      }      public static void main(String[] args) {          Section section = new BSection();          section.hello();      }

总结

本篇介绍了什么是内部类、内部类最普通定义方法和Java内部类的几种具体类型详解。虽然工作中使用内部类的机会不会,但是了解这些最基础的知识,真的在项目中遇到内部类的写法,也能看懂是怎么回事了。

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