【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：

　[b]　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。
[/b]

　　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，

public class StaticTest {
private static String name = "javaJohn";　
　　private String id = "X001";
　　static class Person{
　　　　private String address = "swjtu,chenDu,China";
　　　　public String mail = "josserchai@yahoo.com";//内部类公有成员
　　　　public void display(){
　　　　　　//System.out.println(id);//不能直接访问外部类的非静态成员
　　　　　　System.out.println(name);//只能直接访问外部类的静态成员
　　　　　　System.out.println("Inner "+address);//访问本内部类成员。
　　　　}
　　}

　　public void printInfo(){
　　　　Person person = new Person();
　　　　person.display();
　　　　//System.out.println(mail);//不可访问
　　　　//System.out.println(address);//不可访问
　　　　System.out.println(person.address);//可以访问内部类的私有成员
　　　　System.out.println(person.mail);//可以访问内部类的公有成员

　　}
　　public static void main(String[] args) {
　　StaticTest staticTest = new StaticTest();
　　staticTest.printInfo();
}
}

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：

public class Outer {
int outer_x = 100;
　　　　class Inner{
　　　　　　public int y = 10;
　　　　　　private int z = 9;
　　　　　　int m = 5;
　　　　　　public void display(){
　　　　　　　　System.out.println("display outer_x:"+ outer_x);
　　　　　　}
　　　　　　private void display2(){
　　　　　　　　System.out.println("display outer_x:"+ outer_x);
　　　　　　}
　　　　}
　　　　void test(){
　　　　　　Inner inner = new Inner();
　　　　　　inner.display();
　　　　　　inner.display2();
　　　　　　//System.out.println("Inner y:" + y);//不能访问内部内变量
　　　　　　System.out.println("Inner y:" + inner.y);//可以访问
　　　　　　System.out.println("Inner z:" + inner.z);//可以访问
　　　　　　System.out.println("Inner m:" + inner.m);//可以访问
　　　　　　InnerTwo innerTwo = new InnerTwo();
　　　　　　innerTwo.show();
　　　　}
　　　　class InnerTwo{
　　　　　　Inner innerx = new Inner();
　　　　　　public void show(){
　　　　　　　　//System.out.println(y);//不可访问Innter的y成员
　　　　　　　　//System.out.println(Inner.y);//不可直接访问Inner的任何成员和方法
　　　　　　　　innerx.display();//可以访问
　　　　　　　　innerx.display2();//可以访问
　　　　　　　　System.out.println(innerx.y);//可以访问
　　　　　　　　System.out.println(innerx.z);//可以访问
　　　　　　　　System.out.println(innerx.m);//可以访问
　　　　　　}
　　　　}
　　　　public static void main(String args[]){
　　　　　　Outer outer = new Outer();
　　　　　　outer.test();
　　　　}
　　}

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 {  

public void doSomething(){
class Inner{
public void seeOuter(){

}
}
}
}

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：

class Outer {
public void doSomething(){
final int a =10;
class Inner{
public void seeOuter(){
System.out.println(a);
}
}
Inner in = new Inner();
in.seeOuter();
}
public static void main(String[] args) {
Outer out = new Outer();
out.doSomething();
}
}

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

abstract class Person {
public abstract void eat();
}

class Child extends Person {
public void eat() {
System.out.println("eat something");
}
}

public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Child();
p.eat();
}
}

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

abstract class Person {
public abstract void eat();
}

public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person() {
public void eat() {
System.out.println("eat something");
}
};
p.eat();
}
}

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

interface Person {
public void eat();
}

public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person() {
public void eat() {
System.out.println("eat something");
}
};
p.eat();
}
}

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

public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread() {
public void run() {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.print(i + " ");
}
}
};
t.start();
}
}

运行结果：1
2 3 4 5

实例5：Runnable接口的匿名内部类实现

public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Runnable r = new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.print(i + " ");
}
}
};
Thread t = new Thread(r);
t.start();
}
}

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