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Java | 內部類(Inner Class)

前言

定義

內部類(Inner Class),是 Java 中對類的一種定義方式,是巢狀類的一個分類,即非靜態巢狀類(Non-Static Nested Class)。內部類(非靜態巢狀類)分為成員內部類、區域性內部類和匿名內部類三種。

Java 程式語言允許一個類被定義在另一個類中,這樣的類就稱為巢狀類。巢狀類分為兩種:靜態的和非靜態的。沒有用 static 關鍵字來宣告的巢狀類,就稱為非靜態巢狀類。非靜態巢狀類,又稱為內部類。內部類還有兩個特殊的型別:區域性類(Local Class)和匿名類

(Anonymous Class)。

包含巢狀類的類,可稱為外圍類(Enclosing Class)或外部類(Outer Class)。非靜態巢狀類(內部類)可訪問其外圍類的其他成員,即使這些成員被宣告為私有的。若內部類作為其外部類的成員,則它可宣告為 privatepublicprotected 或包私有的。

  • 提示:外部類只能宣告為 public 或包私有的。

概述

作為其外部類成員的內部類,稱為成員內部類。除另有說明外,“內部類”通常是指成員內部類。

與例項的方法和變數一樣,內部類與其外圍類的例項相關聯,並可直接訪問該外圍類物件的方法和欄位。此外,由於內部類與例項相關聯,因此不能在內部類中定義任何靜態成員。

 /**
* 定義一個公共的 OuterClass 類。
*/
public class OuterClass {
private final String name; public static void main(String[] args) {
String name = "Java";
OuterClass outerObject = new OuterClass(name);
OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();
System.out.println(outerObject.getName());
System.out.println(innerObject.getName());
} /**
* 定義一個 OuterClass 類的構造方法。
*
* @param name 表示一個名稱字串。
*/
public OuterClass(String name) {
this.name = name;
} public String getName() {
return name;
} /**
* 定義一個私有的 InnerClass 類。
*/
private class InnerClass {
private final String name; /**
* 定義一個 InnerClass 類的構造方法。
*/
public InnerClass() {
name = OuterClass.this.name + " (in the inner object)";
} public String getName() {
return name;
}
}
}
/* 輸出結果:
Java
Java (in the inner object) */

在上述示例中,InnerClass 類的例項只能存在於 OuterClass 類的例項中,並且可以直接訪問 OuterClass 類的例項的方法和欄位。

要例項化內部類,就必須首先例項化外部類。然後,使用以下語法在外部物件中建立內部物件:

         OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();
  • 提示:可以用內部類來實現助手類(Helper Class)。如要處理使用者介面的事件,就必須知道如何使用內部類,因為內部類廣泛地使用在事件處理機制上。

遮蔽 - 重名問題

 public class Outer {
String name = "這是外部類的成員變數名";
int num = 12; public static void main(String[] args) {
Outer outer = new Outer();
Outer.Inner inner = outer.new Inner();
int num = 56;
inner.methodInInner(num);
} public Outer() {
} class Inner {
String name = "這是內部類的成員變數名";
int num = 34; public Inner() {
} void methodInInner(int num) {
String name = "這是內部類方法的區域性變數名";
System.out.println("name:" + name);
System.out.println("this.name:" + this.name);
System.out.println("Outer.this.name:" + Outer.this.name);
System.out.println("================================");
System.out.println("num = " + num);
System.out.println("this.num = " + this.num);
System.out.println("Outer.this.num = " + Outer.this.num);
}
}
}
/* 輸出結果:
name:這是內部類方法的區域性變數名
this.name:這是內部類的成員變數名
Outer.this.name:這是外部類的成員變數名
================================
num = 56
this.num = 34
Outer.this.num = 12 */

在上述示例中,外部類的字串成員變數、內部類的字串成員變數和內部類方法的字串區域性變數發生重名,則內部類方法的字串區域性變數的宣告,遮蔽了外部類和內部類中的同名成員變數的作用域(如同將二者隱藏起來),使二者不能僅以名稱來引用。

同樣的,外部類的整型成員變數、內部類的整型成員變數和內部類方法的整型引數發生重名,則內部類方法的整型引數的宣告,遮蔽了外部類和內部類中的同名成員變數的作用域(如同將二者隱藏起來),使二者不能僅以名稱來訪問使用。

如需在內部類方法中訪問內部類的重名成員變數,請使用 this 關鍵字,如下:

             System.out.println("this.name:" + this.name);
System.out.println("this.num = " + this.num);

如需在內部類方法中訪問外部類的重名成員變數,請使用外部類名加 this 關鍵字,如下:

             System.out.println("Outer.this.name:" + Outer.this.name);
System.out.println("Outer.this.num = " + Outer.this.num);

禁止序列化 - 相容性問題

Java 語言強烈建議禁止對內部類(包括區域性類和匿名類)進行序列化。

Java 編譯器編譯某些構造方法(如內部類)時,它會建立合成結構。與合成結構相關的類及其構造方法、欄位和方法,在原始碼中是沒有的。合成結構能使 Java 編譯器實現新的 Java 語言特性,而無需對 JVM 進行更改。

然而,不同的 Java 編譯器可能會建立不同的合成結構,這意味著 .class 檔案在不同的實現中也會有所不同。因此,如果將內部類序列化,然後用不同的 JRE 將其反序列化,則可能會出現相容性問題。

區域性類和匿名類

區域性類和匿名類是內部類的兩個特殊的型別。

在方法體中宣告的內部類,稱為區域性內部類,亦稱區域性類。區域性類是有類名的。

在方法體中宣告的無需命名的內部類,稱為匿名內部類,亦稱匿名類。匿名類是沒有類名的。