今天小編給大家分享的是java內(nèi)部類的詳細介紹，相信大部分人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，話不多說，一起往下看吧。
一.內(nèi)部類基礎
在Java中，可以將一個類定義在另一個類里面或者一個方法里面，這樣的類稱為內(nèi)部類。廣泛意義上的內(nèi)部類一般來說包括這四種：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。下面就先來了解一下這四種內(nèi)部類的用法。
1.成員內(nèi)部類
成員內(nèi)部類是最普通的內(nèi)部類，它的定義為位于另一個類的內(nèi)部，形如下面的形式：
重慶分公司
重慶分公司
class Circle {
double radius = 0;
public Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
class Draw { //內(nèi)部類
public void drawSahpe() {
System.out.println("drawshape");
}
}
}這樣看起來，類Draw像是類Circle的一個成員，Circle稱為外部類。成員內(nèi)部類可以無條件訪問外部類的所有成員屬性和成員方法（包括private成員和靜態(tài)成員）。
class Circle {
private double radius = 0;
public static int count =1;
public Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
class Draw { //內(nèi)部類
public void drawSahpe() {
System.out.println(radius); //外部類的private成員
System.out.println(count); //外部類的靜態(tài)成員
}
}
}不過要注意的是，當成員內(nèi)部類擁有和外部類同名的成員變量或者方法時，會發(fā)生隱藏現(xiàn)象，即默認情況下訪問的是成員內(nèi)部類的成員。如果要訪問外部類的同名成員，需要以下面的形式進行訪問：
外部類.this.成員變量
外部類.this.成員方法
雖然成員內(nèi)部類可以無條件地訪問外部類的成員，而外部類想訪問成員內(nèi)部類的成員卻不是這么隨心所欲了。在外部類中如果要訪問成員內(nèi)部類的成員，必須先創(chuàng)建一個成員內(nèi)部類的對象，再通過指向這個對象的引用來訪問：
class Circle {
private double radius = 0;
public Circle(double radius) {
this.radius = radius;
getDrawInstance().drawSahpe(); //必須先創(chuàng)建成員內(nèi)部類的對象，再進行訪問
}
private Draw getDrawInstance() {
return new Draw();
}
class Draw { //內(nèi)部類
public void drawSahpe() {
System.out.println(radius); //外部類的private成員
}
}
}成員內(nèi)部類是依附外部類而存在的，也就是說，如果要創(chuàng)建成員內(nèi)部類的對象，前提是必須存在一個外部類的對象。創(chuàng)建成員內(nèi)部類對象的一般方式如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//第一種方式：
Outter outter = new Outter();
Outter.Inner inner = outter.new Inner(); //必須通過Outter對象來創(chuàng)建
//第二種方式：
Outter.Inner inner1 = outter.getInnerInstance();
}
}
class Outter {
private Inner inner = null;
public Outter() {
}
public Inner getInnerInstance() {
if(inner == null)
inner = new Inner();
return inner;
}
class Inner {
public Inner() {
}
}
}內(nèi)部類可以擁有private訪問權(quán)限、protected訪問權(quán)限、public訪問權(quán)限及包訪問權(quán)限。比如上面的例子，如果成員內(nèi)部類Inner用private修飾，則只能在外部類的內(nèi)部訪問，如果用public修飾，則任何地方都能訪問；
如果用protected修飾，則只能在同一個包下或者繼承外部類的情況下訪問；如果是默認訪問權(quán)限，則只能在同一個包下訪問。這一點和外部類有一點不一樣，外部類只能被public和包訪問兩種權(quán)限修飾。
2.局部內(nèi)部類
局部內(nèi)部類是定義在一個方法或者一個作用域里面的類，它和成員內(nèi)部類的區(qū)別在于局部內(nèi)部類的訪問僅限于方法內(nèi)或者該作用域內(nèi)。
class People{
public People() {
}
}
class Man{
public Man(){
}
public People getWoman(){
class Woman extends People{ //局部內(nèi)部類
int age =0;
}
return new Woman();
}
}注意，局部內(nèi)部類就像是方法里面的一個局部變量一樣，是不能有public、protected、private以及static修飾符的。
3.匿名內(nèi)部類
匿名內(nèi)部類應該是平時我們編寫代碼時用得最多的，在編寫事件監(jiān)聽的代碼時使用匿名內(nèi)部類不但方便，而且使代碼更加容易維護。下面這段代碼是一段Android事件監(jiān)聽代碼：
scan_bt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated method stub
}
});
history_bt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated method stub
}
});這段代碼為兩個按鈕設置監(jiān)聽器，這里面就使用了匿名內(nèi)部類。這段代碼中的：
new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated method stub
}
}就是匿名內(nèi)部類的使用。代碼中需要給按鈕設置監(jiān)聽器對象，使用匿名內(nèi)部類能夠在實現(xiàn)父類或者接口中的方法情況下同時產(chǎn)生一個相應的對象，但是前提是這個父類或者接口必須先存在才能這樣使用。當然像下面這種寫法也是可以的，跟上面使用匿名內(nèi)部類達到效果相同。
private void setListener()
{
scan_bt.setOnClickListener(new Listener1());
history_bt.setOnClickListener(new Listener2());
}
class Listener1 implements View.OnClickListener{
@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated method stub
}
}
class Listener2 implements View.OnClickListener{
@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated method stub
}
}這種寫法雖然能達到一樣的效果，但是既冗長又難以維護，所以一般使用匿名內(nèi)部類的方法來編寫事件監(jiān)聽代碼。同樣的，匿名內(nèi)部類也是不能有訪問修飾符和static修飾符的。
匿名內(nèi)部類是唯一一種沒有構(gòu)造器的類。正因為其沒有構(gòu)造器，所以匿名內(nèi)部類的使用范圍非常有限，大部分匿名內(nèi)部類用于接口回調(diào)。匿名內(nèi)部類在編譯的時候由系統(tǒng)自動起名為Outter$1.class。
一般來說，匿名內(nèi)部類用于繼承其他類或是實現(xiàn)接口，并不需要增加額外的方法，只是對繼承方法的實現(xiàn)或是重寫。
4.靜態(tài)內(nèi)部類
靜態(tài)內(nèi)部類也是定義在另一個類里面的類，只不過在類的前面多了一個關鍵字static。靜態(tài)內(nèi)部類是不需要依賴于外部類的，這點和類的靜態(tài)成員屬性有點類似，并且它不能使用外部類的非static成員變量或者方法，這點很好理解，因為在沒有外部類的對象的情況下，可以創(chuàng)建靜態(tài)內(nèi)部類的對象，如果允許訪問外部類的非static成員就會產(chǎn)生矛盾，因為外部類的非static成員必須依附于具體的對象。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Outter.Inner inner = new Outter.Inner();
}
}
class Outter {
public Outter() {
}
static class Inner {
public Inner() {
}
}
}二.深入理解內(nèi)部類
1.為什么成員內(nèi)部類可以無條件訪問外部類的成員？
在此之前，我們已經(jīng)討論過了成員內(nèi)部類可以無條件訪問外部類的成員，那具體究竟是如何實現(xiàn)的呢？下面通過反編譯字節(jié)碼文件看看究竟。事實上，編譯器在進行編譯的時候，會將成員內(nèi)部類單獨編譯成一個字節(jié)碼文件，下面是Outter.java的代碼：
public class Outter {
private Inner inner = null;
public Outter() {
}
public Inner getInnerInstance() {
if(inner == null)
inner = new Inner();
return inner;
}
protected class Inner {
public Inner() {
}
}
}編譯之后，出現(xiàn)了兩個字節(jié)碼文件，反編譯Outter$Inner.class文件得到下面信息：
E:\Workspace\Test\bin\com\cxh\test2>javap -v Outter$Inner Compiled from "Outter.java" public class com.cxh.test2.Outter$Inner extends java.lang.Object SourceFile: "Outter.java" InnerClass: #24= #1 of #22; //Inner=class com/cxh/test2/Outter$Inner of class com/cxh/tes t2/Outter minor version: 0 major version: 50 Constant pool: const #1 = class #2; // com/cxh/test2/Outter$Inner const #2 = Asciz com/cxh/test2/Outter$Inner; const #3 = class #4; // java/lang/Object const #4 = Asciz java/lang/Object; const #5 = Asciz this$0; const #6 = Asciz Lcom/cxh/test2/Outter;; const #7 = Asciz; const #8 = Asciz (Lcom/cxh/test2/Outter;)V; const #9 = Asciz Code; const #10 = Field #1.#11; // com/cxh/test2/Outter$Inner.this$0:Lcom/cxh/t est2/Outter; const #11 = NameAndType #5:#6;// this$0:Lcom/cxh/test2/Outter; const #12 = Method #3.#13; // java/lang/Object." ":()V const #13 = NameAndType #7:#14;// " ":()V const #14 = Asciz ()V; const #15 = Asciz LineNumberTable; const #16 = Asciz LocalVariableTable; const #17 = Asciz this; const #18 = Asciz Lcom/cxh/test2/Outter$Inner;; const #19 = Asciz SourceFile; const #20 = Asciz Outter.java; const #21 = Asciz InnerClasses; const #22 = class #23; // com/cxh/test2/Outter const #23 = Asciz com/cxh/test2/Outter; const #24 = Asciz Inner; { final com.cxh.test2.Outter this$0; public com.cxh.test2.Outter$Inner(com.cxh.test2.Outter); Code: Stack=2, Locals=2, Args_size=2 0: aload_0 1: aload_1 2: putfield #10; //Field this$0:Lcom/cxh/test2/Outter; 5: aload_0 6: invokespecial #12; //Method java/lang/Object." ":()V 9: return LineNumberTable: line 16: 0 line 18: 9 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 10 0 this Lcom/cxh/test2/Outter$Inner; }
第11行到35行是常量池的內(nèi)容，下面逐一第38行的內(nèi)容：
final com.cxh.test2.Outter this$0;
這行是一個指向外部類對象的指針，看到這里想必大家豁然開朗了。也就是說編譯器會默認為成員內(nèi)部類添加了一個指向外部類對象的引用，那么這個引用是如何賦初值的呢？下面接著看內(nèi)部類的構(gòu)造器：
public com.cxh.test2.Outter$Inner(com.cxh.test2.Outter);
從這里可以看出，雖然我們在定義的內(nèi)部類的構(gòu)造器是無參構(gòu)造器，編譯器還是會默認添加一個參數(shù)，該參數(shù)的類型為指向外部類對象的一個引用，所以成員內(nèi)部類中的Outter this&0 指針便指向了外部類對象，因此可以在成員內(nèi)部類中隨意訪問外部類的成員。
從這里也間接說明了成員內(nèi)部類是依賴于外部類的，如果沒有創(chuàng)建外部類的對象，則無法對Outter this&0引用進行初始化賦值，也就無法創(chuàng)建成員內(nèi)部類的對象了。
2.為什么局部內(nèi)部類和匿名內(nèi)部類只能訪問局部final變量？
想必這個問題也曾經(jīng)困擾過很多人，在討論這個問題之前，先看下面這段代碼：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
}
public void test(final int b) {
final int a = 10;
new Thread(){
public void run() {
System.out.println(a);
System.out.println(b);
};
}.start();
}
}這段代碼會被編譯成兩個class文件：Test.class和Test1.class。默認情況下，編譯器會為匿名內(nèi)部類和局部內(nèi)部類起名為Outter1.class。默認情況下，編譯器會為匿名內(nèi)部類和局部內(nèi)部類起名為Outterx.class（x為正整數(shù)）。
根據(jù)上圖可知，test方法中的匿名內(nèi)部類的名字被起為 Test$1。
上段代碼中，如果把變量a和b前面的任一個final去掉，這段代碼都編譯不過。我們先考慮這樣一個問題：
當test方法執(zhí)行完畢之后，變量a的生命周期就結(jié)束了，而此時Thread對象的生命周期很可能還沒有結(jié)束，那么在Thread的run方法中繼續(xù)訪問變量a就變成不可能了，但是又要實現(xiàn)這樣的效果，怎么辦呢？Java采用了 復制 的手段來解決這個問題。將這段代碼的字節(jié)碼反編譯可以得到下面的內(nèi)容：
我們看到在run方法中有一條指令：
bipush 10
這條指令表示將操作數(shù)10壓棧，表示使用的是一個本地局部變量。這個過程是在編譯期間由編譯器默認進行，如果這個變量的值在編譯期間可以確定，則編譯器默認會在匿名內(nèi)部類（局部內(nèi)部類）的常量池中添加一個內(nèi)容相等的字面量或直接將相應的字節(jié)碼嵌入到執(zhí)行字節(jié)碼中。這樣一來，匿名內(nèi)部類使用的變量是另一個局部變量，只不過值和方法中局部變量的值相等，因此和方法中的局部變量完全獨立開。
下面再看一個例子：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
}
public void test(final int a) {
new Thread(){
public void run() {
System.out.println(a);
};
}.start();
}
}反編譯得到：
我們看到匿名內(nèi)部類Test$1的構(gòu)造器含有兩個參數(shù)，一個是指向外部類對象的引用，一個是int型變量，很顯然，這里是將變量test方法中的形參a以參數(shù)的形式傳進來對匿名內(nèi)部類中的拷貝（變量a的拷貝）進行賦值初始化。
也就說如果局部變量的值在編譯期間就可以確定，則直接在匿名內(nèi)部里面創(chuàng)建一個拷貝。如果局部變量的值無法在編譯期間確定，則通過構(gòu)造器傳參的方式來對拷貝進行初始化賦值。
從上面可以看出，在run方法中訪問的變量a根本就不是test方法中的局部變量a。這樣一來就解決了前面所說的 生命周期不一致的問題。
但是新的問題又來了，既然在run方法中訪問的變量a和test方法中的變量a不是同一個變量，當在run方法中改變變量a的值的話，會出現(xiàn)什么情況？
對，會造成數(shù)據(jù)不一致性，這樣就達不到原本的意圖和要求。為了解決這個問題，java編譯器就限定必須將變量a限制為final變量，不允許對變量a進行更改（對于引用類型的變量，是不允許指向新的對象），這樣數(shù)據(jù)不一致性的問題就得以解決了。
到這里，想必大家應該清楚為何 方法中的局部變量和形參都必須用final進行限定了。
3.靜態(tài)內(nèi)部類有特殊的地方嗎？
從前面可以知道，靜態(tài)內(nèi)部類是不依賴于外部類的，也就說可以在不創(chuàng)建外部類對象的情況下創(chuàng)建內(nèi)部類的對象。另外，靜態(tài)內(nèi)部類是不持有指向外部類對象的引用的，這個讀者可以自己嘗試反編譯class文件看一下就知道了，是沒有Outter this&0引用的。
三.內(nèi)部類的使用場景和好處
為什么在Java中需要內(nèi)部類？總結(jié)一下主要有以下四點：
1.每個內(nèi)部類都能獨立的繼承一個接口的實現(xiàn)，所以無論外部類是否已經(jīng)繼承了某個(接口的)實現(xiàn)，對于內(nèi)部類都沒有影響。內(nèi)部類使得多繼承的解決方案變得完整，
2.方便將存在一定邏輯關系的類組織在一起，又可以對外界隱藏。
3.方便編寫事件驅(qū)動程序
4.方便編寫線程代碼
四.常見的與內(nèi)部類相關的筆試面試題
1.根據(jù)注釋填寫(1)，(2)，(3)處的代碼
public class Test{
public static void main(String[] args){
// 初始化Bean1
(1)
bean1.I++;
// 初始化Bean2
(2)
bean2.J++;
//初始化Bean3
(3)
bean3.k++;
}
class Bean1{
public int I = 0;
}
static class Bean2{
public int J = 0;
}
}
class Bean{
class Bean3{
public int k = 0;
}
}從前面可知，對于成員內(nèi)部類，必須先產(chǎn)生外部類的實例化對象，才能產(chǎn)生內(nèi)部類的實例化對象。而靜態(tài)內(nèi)部類不用產(chǎn)生外部類的實例化對象即可產(chǎn)生內(nèi)部類的實例化對象。
創(chuàng)建靜態(tài)內(nèi)部類對象的一般形式為： 外部類類名.內(nèi)部類類名 xxx = new 外部類類名.內(nèi)部類類名()
創(chuàng)建成員內(nèi)部類對象的一般形式為： 外部類類名.內(nèi)部類類名 xxx = 外部類對象名.new 內(nèi)部類類名()
因此，（1），（2），（3）處的代碼分別為：
Test test = new Test(); Test.Bean1 bean1 = test.new Bean1();
Test.Bean2 b2 = new Test.Bean2();
Bean bean = new Bean(); Bean.Bean3 bean3 = bean.new Bean3();
2.下面這段代碼的輸出結(jié)果是什么？
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Outter outter = new Outter();
outter.new Inner().print();
}
}
class Outter
{
private int a = 1;
class Inner {
private int a = 2;
public void print() {
int a = 3;
System.out.println("局部變量：" + a);
System.out.println("內(nèi)部類變量：" + this.a);
System.out.println("外部類變量：" + Outter.this.a);
}
}
}3
2
1
最后補充一點知識：關于成員內(nèi)部類的繼承問題。一般來說，內(nèi)部類是很少用來作為繼承用的。但是當用來繼承的話，要注意兩點：
1）成員內(nèi)部類的引用方式必須為 Outter.Inner.
2）構(gòu)造器中必須有指向外部類對象的引用，并通過這個引用調(diào)用super()。
class WithInner {
class Inner{
}
}
class InheritInner extends WithInner.Inner {
// InheritInner() 是不能通過編譯的，一定要加上形參
InheritInner(WithInner wi) {
wi.super(); //必須有這句調(diào)用
}
public static void main(String[] args) {
WithInner wi = new WithInner();
InheritInner obj = new InheritInner(wi);
}
}看完上述內(nèi)容，你們對java內(nèi)部類有進一步的了解嗎？如果還想了解更多相關內(nèi)容，歡迎關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀。
