Java面向对象的设计 - Java 内部类
什么是内部类？
作为包的成员的类被称为顶级类。
一个类可以在另一个类中声明。这种类型的类称为内部类。
如果在另一个类中声明的类被显式或隐式声明为static，它被称为嵌套类，而不是内部类。
包含内部类的类称为封闭类或外部类。
例子
下面的代码声明一个内部类。
class Outer {
public class Inner {
// Members of the Inner class go here
}
// Other members of the Outer class go here
}
Outer类是一个顶级类。
Inner类是一个内部类。它是外类的成员。
外层类是Inner类的封闭(外部)类。
内部类可以是另一个内部类的封闭类。内部类的嵌套层次没有限制。
内部类的实例只能存在于其封闭类的实例中。
使用内部类的优点
以下是内部类的一些优点。
- 在将使用它们的其他类附近定义类。
- 提供了一个额外的命名空间来管理类结构。
- 一些设计模式使用内部类更容易实现。
- 实现回调机制使用内部类是优雅和方便的。它有助于在Java中实现闭包。
访问局部变量的限制
下面的代码演示了访问局部内部类中的局部变量的规则。
main()方法声明两个局部变量x和y。这两个变量都是最终的。
变量x在被初始化之后从不改变，变量y不能被改变，因为它被声明为final。
public class Main {
public static void main(String... args) {
int x = 1;
final int y = 2;
class LocalInner {
void print() {
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("y = " + y);
}
}
/*
* Uncomment the following statement will make the variable x no longer
* an effectively final variable and the LocalIneer class will not compile.
*/
// x = 100;
LocalInner li = new LocalInner();
li.print();
}
}
上面的代码生成以下结果。
内部类和继承
内部类可以继承另一个内部类，顶级类或其封闭类。
class A {
public class B {
}
public class C extends B {
}
public class D extends A {
}
}
class E extends A {
public class F extends B {
}
}
内部类中没有静态成员
Java中的关键字static使一个构造成为一个顶层结构。
因此，我们不能为内部类声明任何静态成员（字段，方法或初始化器）。
允许在内部类中有作为编译时常量的静态字段。
class A {
public class B {
public final static int DAYS_IN_A_WEEK = 7; // OK
public final String str = new String("Hello");
}
}
生成的内部类的类文件
每个内部类都被编译成一个单独的类文件。
成员内部类和静态内部类的类文件名格式如下：
<outer-class-name>$<member-or-static-inner-class-name>
局部内部类的类文件名的格式如下：
<outer-class-name>$<a-number><local-inner-class-name>
匿名类的类文件名的格式如下:
<outer-class-name>$<a-number>
类文件名中的<a-number>是从1开始顺序生成的数字，以避免任何名称冲突。
静态上下文中的内类
我们可以在静态上下文中定义一个内部类，例如静态方法或静态初始化器。
所有静态字段成员都可以访问这样的内部类。
class Outer {
static int k = 1;
int m = 2;
public static void staticMethod() {
// Class Inner is defined in a static context
class Inner {
int j = k; // OK. Referencing static field k
// int n = m; // An error. Referencing non-static field m
}
}
}