Java中为什么要使用内部类

朱雀 2022-06-09 00:44 228阅读 0赞

一、前言  
关于[Java][]的内部类，要说的东西实在太多，这篇博文中也无法一一具体说到，所以就挑些重点的讲。关于内部类的使用，你可能会疑问，为什么我们要使用内部类？为了回答这个问题，你需要知道一些关于内部类的重点。所以本篇文章首先介绍了一些关于内部类的一些与众不同的地方，后面再解答为什么我们要使用内部类这个问题。各位看官，文章稍微有点长，深吸一口气。来，我们开始吧！

二、内部类定义

##  ##

内部类定义非常简单，就是把一个类的定义放在另外一个外围类定义的里面。如下面代码所示：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **class** OutterClass \{ 
2.  **class** InnerClass \{ 
3.   \} 
4.  \}

你可能会想，内部类和组合有什么区别？就这么简单把内部类的定义放在外部类里面，能惹出多少事儿来？诶，你还别说，还真有不少的事儿。

三、内部类惹出来的那些事儿

1. 内部类能访问外围类的所有成员，包括私有成员。

###  ###

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

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **class** OutterClass \{ 
2.  **private****int** i = 1; 
3.  **class** InnerClass \{ 
4.  **public****void** displayPrivate() \{ 
5.   System.out.println(i); 
6.   \} 
7.   \} 
8.  \} 
9.  
10. **public****class** MainClass\{ 
11. **public****static****void** main(String\[\] args) \{ 
12.  OutterClass outter = **new** OutterClass(); 
13.  OutterClass.InnerClass inner = outter.**new** InnerClass(); 
14.  inner.displayPrivate(); 
15.  \} 
16. \}

由上面的代码可以看出，内部类能够访问外部类的私有成员变量。在这段代码中，还需要注意的是

①生成内部类对象，必须要先有外围类对象，具体的做法请见代码；

②内部类能访问外围类的私有成员这一点，C++中的嵌套类是没有这个特性的。

###  ###

2. 内部类与static

①内部类不能含有static方法；

②内部类不能含有static数据成员，除非是static final；

③内部类可以继承含有static成员的类。

3. 匿名内部类

匿名内部类，看起来非常奇怪。因为它太简洁了，但这也带来一个好处，用匿名内部类写出来的代码通常比较简洁啦！见下面代码：

**匿名类简化版代码**

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **public****class** MainClass \{ 
2.  **public** Contents contents() \{ 
3.  **return****new** Contents() \{ // Insert a class definition
4.  **private****int** i = 11; 
5.  **public****int** value() \{ **return** i; \} 
6.   \}; // Semicolon required in this case
7.   \} 
8.  **public****static****void** main(String\[\] args) \{ 
9.   MainClass p = **new** MainClass(); 
10.  Contents c = p.contents(); 
11.  \} 
12. \}

**正常代码**

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **public****class** MainClass \{ 
2.  **class** MyContents **implements** Contents \{ 
3.  **private****int** i = 11; 
4.  **public****int** value() \{ **return** i; \} 
5.   \} 
6.  **public** Contents contents() \{ **return****new** MyContents(); \} 
7.  **public****static****void** main(String\[\] args) \{ 
8.   Parcel7b p = **new** Parcel7b(); 
9.   Contents c = p.contents(); 
10.  \} 
11. \}

分析左边的代码，可以看出这个语法非常的奇怪。但是仔细想想，也比较容易理解。语法的核心就是return new () \{匿名类定义\}，这个匿名类是AnonymouysBase的子类，然后向上转型为AnonymouysBase类。其实上面代码是下面代码的简化，大家可以对照看一下。所以呢，匿名内部类，可以简化代码。关于匿名内部类还需要注意：

①匿名内部类所使用的参数必须是final;

②匿名内部类因为没有名字，所以不可能有构造函数，只能通过实例初始化来达到一个构造器的效果。

4.内部类允许继承多个非接口类型

###  ###

众所周知，[Java][Java 1]和c++中其中一个不同的地方在于，java是没有多重继承的。可是在某些时候，我们的确还是需要多重继承的，为此java中提出了“接口”的概念。一个类可以实现多个接口，这就解决了多重继承问题吗？我们仔细想想，其实接口只部分解决了多重继承的问题。而每一个内部类都能独立地继承自一个接口或者类，所以无论外围类是否继承了某个接口或者类，对内部类都没有影响。所以内部类和接口双剑合璧，给出了java中多重继承的完美替代方案。见下面代码：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **class** D \{\} 
2.  **abstract****class** E \{\} 
3.  
4.  **class** Z **extends** D \{ 
5.   E makeE() \{ **return****new** E() \{\}; \} 
6.  \} 
7.  
8.  **public****class** MultiImplementation \{ 
9.  **static****void** takesD(D d) \{\} 
10. **static****void** takesE(E e) \{\} 
11. **public****static****void** main(String\[\] args) \{ 
12.  Z z = **new** Z(); 
13.  takesD(z); 
14.  takesE(z.makeE()); 
15.  \} 
16. \} ///:~

5.内部类继承

因为内部类的构造器必须链接到指向外围类对象的引用。所以，当一个类需要继承内部类时，那个神秘的链接到外部类的引用也必须要得到初始化。见代码：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **class** WithInner \{ 
2.  **class** Inner \{\} 
3.  \} 
4.  
5.  **public****class** InheritInner **extends** WithInner.Inner \{ 
6.  //! InheritInner() \{\} // Won't compile
7.   InheritInner(WithInner wi) \{ 
8.   wi.**super**(); 
9.   \} 
10. **public****static****void** main(String\[\] args) \{ 
11.  WithInner wi = **new** WithInner(); 
12.  InheritInner ii = **new** InheritInner(wi); 
13.  \} 
14. \}

如上面代码所示，InheritInner继承内部类，为了能够使得指向外部类的那个神秘的引用能够得到初始化，需要将外部类的引用作为参数传进内部类的构造函数，并且在内部类的构造函数中代用外部类的super（）函数。

###  ###

6.内部类不能被覆盖

有一个外围类，含有一个内部类。当有另外一个类去继承这个外围类，并且去覆盖这个内部类。真的能覆盖吗？见下面代码：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **class** Egg \{ 
2.  **private** Yolk y; 
3.  **protected****class** Yolk \{ 
4.  **public** Yolk() \{ System.out.println("Egg.Yolk()"); \} 
5.   \} 
6.  **public** Egg() \{ 
7.   System.out.println("New Egg()"); 
8.   y = **new** Yolk(); 
9.   \} 
10. \} 
11. 
12. **public****class** BigEgg **extends** Egg \{ 
13. **public****class** Yolk \{ 
14. **public** Yolk() \{ System.out.println("BigEgg.Yolk()"); \} 
15.  \} 
16. **public****static****void** main(String\[\] args) \{ 
17. **new** BigEgg(); 
18.  \} 
19. \} /\* Output:
20. New Egg()
21. Egg.Yolk()
22. \*///:~

由程序的输出结果可以看到，Egg和它的派生类BigEgg中的内部类Yolk其实是独立的，它们分布在不同的空间。

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7.内部类VS嵌套类

Java中的嵌套类是指：将内部类声明为static，那么这个内部类就变成了一个嵌套类。因此，相对于内部类来说，嵌套类两个显著的同点在于：

要创建嵌套类的对象，并不需要其外围类的对象，所以内部类中那个指向外围类的神秘的引用在嵌套类中就消失了；

‚不能从嵌套类的对象，访问其外围类的非static成员；

ƒ嵌套类中可以包括static成员或方法。

Java中的嵌套类和c++中的嵌套类，实际上还是有一点不一样的。C++中的嵌套类不能访问外围类的私有成员，但是java中嵌套类可以访问其外围类中static的私有成员。见代码：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **class** OutterClass \{ 
2.  **static****class** AnotherLevel \{ 
3.  **public****static****void** f() \{System.out.println("test");\} 
4.   \} 
5.  \} 
6.  
7.  **public****class** MainClass \{ 
8.  **public****static****void** main(String\[\] args) \{ 
9.   OutterClass.AnotherLevel.f(); 
10.  \} 
11. \} ///:~

8.为什么要使用内部类？

介绍完java中的内部类，现在我们再回过头来总结一下，为什么要使用内部类？楼主也只能凭着楼主

的理解进行一下总结：

1.内部类提供进入其外围类的绿色通道；

2.一般来说，内部类继承自某个类或实现某个接口，和接口一起实现java中多重继承（可以实现继承多个抽象类或者类）

3.private内部类给类的设计者提供了一种途径，通过这种方式可以完全阻止任何依赖于类型的编码，并且完全隐藏了实现的细节；

4.匿名内部类可以使得代码更加地灵活。

5.内部类提供闭包和回调功能，使得用户可以访问到外部类中private变量。更加灵活

四、后记  
关于java中的内部类，就先介绍这么多了。为了避免文章篇幅过长，也只是挑了点重点进行梳理，一些细节上的东西就没怎么讲了。如有不足之处，欢迎批评指正，谢谢。

[Java]: http://lib.csdn.net/base/17
[view plain]: http://blog.csdn.net/xiaxia__/article/details/41696471?utm_source=tuicool&utm_medium=referral#
[CODE]: https://code.csdn.net/assets/CODE_ico.png
[CODE_CODE]: https://code.csdn.net/snippets/540731
[ico_fork.svg]: https://code.csdn.net/assets/ico_fork.svg
[ico_fork.svg 1]: https://code.csdn.net/snippets/540731/fork
[Java 1]: http://lib.csdn.net/base/java