【java笔试系列一】内部类、外部类和嵌套类

一、什么是嵌套类及内部类

可以在一个类的内部定义另一个类，这种类称为嵌套类（nested classes），它有两种类型：静态嵌套类和非静态嵌套类。静态嵌套类使用很少，最重要的是非静态嵌套类，也即是被称作为内部类（inner）。嵌套类从JDK1.1开始引入。其中inner类又可分为三种：
　　其一、在一个类（外部类）中直接定义的内部类；
　　其二、在一个方法（外部类的方法）中定义的内部类；
　　其三、匿名内部类。

　　下面，我将说明这几种嵌套类的使用及注意事项。

二、静态嵌套类

　　如下所示代码为定义一个静态嵌套类，

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1. public class StaticTest {     
2.         private static String name = "javaJohn";　            
3. 　　private String id = "X001";    
4. 　　static class Person{    
5. 　　　　private String address = "swjtu,chenDu,China";    
6. 　　　　public String mail = "[e-mail]";//内部类公有成员    
7. 　　　　public void display(){    
8. 　　　　　　//System.out.println(id);//不能直接访问外部类的非静态成员    
9. 　　　　　　System.out.println(name);//只能直接访问外部类的静态成员    
10. 　　　　　　System.out.println("Inner "+address);//访问本内部类成员。    
11. 　　　　}    
12. 　　}    
13.     
14. 　　public void printInfo(){    
15. 　　　　Person person = new Person();    
16. 　　　　person.display();    
17. 　　　　//System.out.println(mail);//不可访问    
18. 　　　　//System.out.println(address);//不可访问    
19. 　　　　System.out.println(person.address);//可以访问内部类的私有成员    
20. 　　　　System.out.println(person.mail);//可以访问内部类的公有成员    
21.     
22. 　　}    
23. 　　public static void main(String[] args) {    
24. 　　StaticTest staticTest = new StaticTest();    
25. 　　staticTest.printInfo();    
26. }    
27. }    

在静态嵌套类内部，不能访问外部类的非静态成员，这是由Java语法中"静态方法不能直接访问非静态成员"所限定。若想访问外部类的变量，必须通过其它方法解决，由于这个原因，静态嵌套类使用很少。注意，外部类访问内部类的的成员有些特别，不能直接访问，但可以通过内部类来访问，这是因为静态嵌套内的所有成员和方法默认为静态的了。同时注意，内部静态类Person只在类StaticTest 范围内可见，若在其它类中引用或初始化，均是错误的。

static关键字的作用是把类的成员变成类相关，而不是实例相关，即static修饰的成员属于整个类，而不属于单个对象。由于外部类的上一级程序单元是包，所以static关键字只能修饰内部类，不能修饰外部类。

三、在外部类中定义内部类

　　1、内部类分为成员内部类、静态嵌套类、方法内部类、匿名内部类。

      几种内部类的共性：
      A、内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类命和$符号。
      B、内部类不能用普通的方式访问。内部类是外部类的一个成员，因此内部类可以自由地访问外部类的成员变量，无论是否是private的。

       如下所示代码为在外部类中定义两个内部类及它们的调用关系：

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1. public class Outer {     
2.         int outer_x = 100;    
3. 　　　　class Inner{    
4. 　　　　　　public int y = 10;    
5. 　　　　　　private int z = 9;    
6. 　　　　　　int m = 5;    
7. 　　　　　　public void display(){    
8. 　　　　　　　　System.out.println("display outer_x:"+ outer_x);    
9. 　　　　　　}    
10. 　　　　　　private void display2(){    
11. 　　　　　　　　System.out.println("display outer_x:"+ outer_x);    
12. 　　　　　　}    
13. 　　　　}    
14. 　　　　void test(){    
15. 　　　　　　Inner inner = new Inner();    
16. 　　　　　　inner.display();    
17. 　　　　　　inner.display2();    
18. 　　　　　　//System.out.println("Inner y:" + y);//不能访问内部内变量    
19. 　　　　　　System.out.println("Inner y:" + inner.y);//可以访问    
20. 　　　　　　System.out.println("Inner z:" + inner.z);//可以访问    
21. 　　　　　　System.out.println("Inner m:" + inner.m);//可以访问    
22. 　　　　　　InnerTwo innerTwo = new InnerTwo();    
23. 　　　　　　innerTwo.show();    
24. 　　　　}    
25. 　　　　class InnerTwo{    
26. 　　　　　　Inner innerx = new Inner();    
27. 　　　　　　public void show(){    
28. 　　　　　　　　//System.out.println(y);//不可访问Innter的y成员    
29. 　　　　　　　　//System.out.println(Inner.y);//不可直接访问Inner的任何成员和方法    
30. 　　　　　　　　innerx.display();//可以访问    
31. 　　　　　　　　innerx.display2();//可以访问    
32. 　　　　　　　　System.out.println(innerx.y);//可以访问    
33. 　　　　　　　　System.out.println(innerx.z);//可以访问    
34. 　　　　　　　　System.out.println(innerx.m);//可以访问    
35. 　　　　　　}    
36. 　　　　}    
37. 　　　　public static void main(String args[]){    
38. 　　　　　　Outer outer = new Outer();    
39. 　　　　　　outer.test();    
40. 　　　　}    
41. 　　}    

总结：

        1、对于内部类，通常在定义类的class关键字前不加public 或 private等限制符，若加了没有任何影响。

        2、内部类中可以直接访问外部类的数据成员和方法。

        3、另外，就是要注意，内部类Inner及InnterTwo只在类Outer的作用域内是可知的，如果类Outer外的任何代码尝试初始化类Inner或使用它，编译就不会通过。同时，内部类的变量成员只在内部内内部可见，若外部类或同层次的内部类需要访问，需采用示例程序中的方法，不可直接访问内部类的变量。

四、方法内部类

　　顾名思义，把类放在方法内。

class Outer {  

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1.     public void doSomething(){    
2.         class Inner{    
3.             public void seeOuter(){    
4.                 
5.             }    
6.         }        
7.     }    
8. }    

A、方法内部类只能在定义该内部类的方法内实例化，不可以在此方法外对其实例化。
B、方法内部类对象不能使用该内部类所在方法的非final局部变量。
      因为方法的局部变量位于栈上，只存在于该方法的生命期内。当一个方法结束，其栈结构被删除，局部变量成为历史。但是该方法结束之后，
在方法内创建的内部类对象可能仍然存在于堆中！例如，如果对它的引用被传递到其他某些代码，并存储在一个成员变量内。
      正因为不能保证局部变量的存活期和方法内部类对象的一样长，所以内部类对象不能使用它们。

下面是完整的例子：

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1. class Outer {    
2.     public void doSomething(){    
3.         final int a =10;    
4.         class Inner{    
5.             public void seeOuter(){    
6.                 System.out.println(a);    
7.             }    
8.         }       
9.         Inner in = new Inner();    
10.         in.seeOuter();     
11.     }    
12.     public static void main(String[] args) {    
13.         Outer out = new Outer();    
14.         out.doSomething();    
15.     }    
16. }    

五、匿名内部类

匿名内部类也就是没有名字的内部类

正因为没有名字，所以匿名内部类只能使用一次，它通常用来简化代码编写

但使用匿名内部类还有个前提条件：必须继承一个父类或实现一个接口

实例1:不使用匿名内部类来实现抽象方法

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1. abstract class Person {  
2.     public abstract void eat();  
3. }  
4.    
5. class Child extends Person {  
6.     public void eat() {  
7.         System.out.println("eat something");  
8.     }  
9. }  
10.    
11. public class Demo {  
12.     public static void main(String[] args) {  
13.         Person p = new Child();  
14.         p.eat();  
15.     }  
16. }  

运行结果：eat something

可以看到，我们用Child继承了Person类，然后实现了Child的一个实例，将其向上转型为Person类的引用

但是，如果此处的Child类只使用一次，那么将其编写为独立的一个类岂不是很麻烦？

这个时候就引入了匿名内部类

实例2：匿名内部类的基本实现

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1. abstract class Person {  
2.     public abstract void eat();  
3. }  
4.    
5. public class Demo {  
6.     public static void main(String[] args) {  
7.         Person p = new Person() {  
8.             public void eat() {  
9.                 System.out.println("eat something");  
10.             }  
11.         };  
12.         p.eat();  
13.     }  
14. }  

运行结果：eat something

可以看到，我们直接将抽象类Person中的方法在大括号中实现了

这样便可以省略一个类的书写

并且，匿名内部类还能用于接口上

实例3：在接口上使用匿名内部类

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1. interface Person {  
2.     public void eat();  
3. }  
4.    
5. public class Demo {  
6.     public static void main(String[] args) {  
7.         Person p = new Person() {  
8.             public void eat() {  
9.                 System.out.println("eat something");  
10.             }  
11.         };  
12.         p.eat();  
13.     }  
14. }  

运行结果：eat something

 

由上面的例子可以看出，只要一个类是抽象的或是一个接口，那么其子类中的方法都可以使用匿名内部类来实现

最常用的情况就是在多线程的实现上，因为要实现多线程必须继承Thread类或是继承Runnable接口

实例4：Thread类的匿名内部类实现

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1. public class Demo {  
2.     public static void main(String[] args) {  
3.         Thread t = new Thread() {  
4.             public void run() {  
5.                 for (int i = 1; i <= 5; i++) {  
6.                     System.out.print(i + " ");  
7.                 }  
8.             }  
9.         };  
10.         t.start();  
11.     }  
12. }  

运行结果：1 2 3 4 5

实例5：Runnable接口的匿名内部类实现

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1. public class Demo {  
2.     public static void main(String[] args) {  
3.         Runnable r = new Runnable() {  
4.             public void run() {  
5.                 for (int i = 1; i <= 5; i++) {  
6.                     System.out.print(i + " ");  
7.                 }  
8.             }  
9.         };  
10.         Thread t = new Thread(r);  
11.         t.start();  
12.     }  
13. }  

运行结果：1 2 3 4 5

参考：http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7270086

         http://www.cnblogs.com/nerxious/archive/2013/01/25/2876489.html