Java面向对象进阶篇(内部类)
一. 概念
大部分时候,类被定义成一个独立的程序单元。有时候把一个类放在另一个类内部定义,这个类被称为内部类,包含内部类的类也被称为外部类。
内部类的主要作用:
- 内部类提供良好的封装,可以把内部类隐藏在外部类之内,不允许同一个包中的其他类访问该类。
- 内部类成员可以直接访问外部类的私有数据,因为内部类被当成外部类成员,通一个类的成员之间可以互相访问。但是外部类不能访问内部类的实现细节,例如内部类的成员变量。
- 匿名内部类适合用于创建哪些仅需要一次使用的类。
内部类与普通外部类的区别
- 内部类比外部类可以多使用三个修饰符:private、protected、static,外部类不可以使用这三个修饰符
- 非静态内部类不能拥有静态成员
定义内部类非常简单,只要把一个类放在另一个类内部定义即可。这里的类内部包括类中的任何位置,甚至方法中也可以定义内部类(方法中定义的内部类被称为局部内部类)。
内部类作为外部类的成员,可以使用任意访问权限修饰符,如private,protected,public。外部类只有包访问权限和公开访问权限。
编译有n个内部类的Java源文件时,文件所在的路径会生成多个 (.class)文件,分别是一个OuterClassName.class和n个OuterClassName$InnerClassName.calss文件
1.1 非静态内部类
成员内部类分为两种,静态内部类和非静态内部类,静态内部类使用static修饰 。
非静态内部类里不能有静态方法,静态成员变量,静态初始化块,静态声明会引发错误
当在非静态内部类的方法内访问某个变量时,系统优先在方法的局部变量,所在内部类的全局变量,再到外部类的查找。如果都找不到则会编译出错
如果外部类的成员变量与内部类的成员变量重名,则使用this和OuterClassName.this作为限定来区分
非静态内部类的成员可以访问外部类的private成员,但反过来就不成立了。非静态内部类的成员只在非静态内部类范围是可知的。并不能被外部类直接使用。如果外部类需要访问非静态内部类
的成员包括private修饰的成员,则必须显式创建非静态内部类对象来调用访问其实例变量 。
根据静态成员不能访问非静态成员的规则,外部类的静态方法,静态代码块不能访问非静态内部类。包括不能使用静态内部类定义变量、创建实例等。
/**
*
*/
package com.gdut.innerclass.test; /**
* @author 12539
*
*/
public class Outer { private int outProp = 9; class Inner
{
private int intProp = 5;
public void accessOutProp() {
//非静态内部类可以直接访问外部类的private成员变量
System.out.println("外部类的Prop的值:"+outProp);
}
} private void accessInnerProp() {
//System.out.println("内部类的Prop的值:"+intProp);
Inner inner = new Inner();//需要访问内部类的实例变量必须显式创建内部类对象才能访问
System.out.println("内部类的Prop的值:"+inner.intProp);
} /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Outer outer = new Outer();
outer.accessInnerProp(); } }
输出:内部类的Prop的值:5
1.2 静态内部类
静态内部类使用static修饰属于外部类本身,不属于外部类对象。
静态内部类可以包含静态成员也可以包含非静态成员。根据静态成员不能访问非静态成员的原则,静态内部类不能访问外部类的实例成员,只能访问外部类的类成员。
外部类依然不能直接访问静态内部类的成员,可以使用静态内部类的类名作为调用者访问内部静态成员,可以使用静态内部类的对象作为调用者访问内部非静态成员。
Java允许在接口里定义内部类,接口定义的内部类默认使用public static修饰,接口内部类只能是静态内部类。
1.3 使用内部类
1.3.1 在外部类内部使用内部类
从前面程序可以看出,在外部类内部使用内部类跟平时使用没有太大的区别。唯一区别就是外部类的静态成员不能使用非静态内部类
1.3.2 在外部类以外使用非静态内部类
private修饰的内部类只能在外部类内部使用。
在外部类以外的地方定义内部类变量的语法格式
OuterClass.InnerClass varName
在外部类以外的地方创建非静态内部类的实例语法如下:
OuterInstance.new InnerConstrutor()
如果需要在外部类以外的地方创建非静态内部类的子类。尤其要注意非静态内部类的构造器必须通过外部类对象调用
public class SubClass extends Outer.Inner{ public SubClass(Outer outer) {
outer.super();//通过outer对象显式调用Inner构造器
} }
1.3.3 在外部类以外使用静态内部类
因为静态外部类是类相关的,因此创建静态内部类对象无需创建外部类对象。语法格式如下:
new OuterClass.InnerConStrutor()
下面程序示范了实例
package com.gdut.innerclass.test; class StaticOut{
static class StaticIn{
public StaticIn() {
System.out.println("静态内部类的构造器");
}
}
}
public class CreateStaticInnerInstance { public static void main(String[] args) { StaticOut.StaticIn in = new StaticOut.StaticIn();
} }
1.4 局部内部类
在方法里定义内部类,这个内部类就是局部内部类,局部内部类只在该方法里有效,不能使用访问控制修饰符和static修饰
如果需要用局部内部类定义变量、创建实例或派生子类,那都只能在局部内部类所在的方法内进行
package com.gdut.innerclass.test; public class LocalInnerClass { public static void main(String[] args) {
class InnerBase{
int a;
}
class SubClass extends InnerBase{
int b;
} SubClass subClass = new SubClass();
subClass.a = 5;
subClass.b = 3;
System.out.println("SubClass对象的a和b实例变量是"+subClass.a+","+subClass.b); } }
1.5 Java8改进的匿名内部类
匿名内部类适合那种只需要一次使用的类,创建匿名内部类时会立即创建一个该类的实例,这个类定义立即消失。匿名内部类不能重复使用,语法格式
new 实现接口()|父类构造器(实参列表){ //匿名内部类类体部份 }
- 匿名内部类必须且只能继承一个父类或实现一个接口。
- 匿名内部类不能是抽象类,因为系统在创建匿名内部类时,会立即创建匿名内部类的对象。匿名内部类不能定义构造器。因为它没有类名,但是它可以定义初始化块,可以通过初始化块完成构造器完成的事情
package com.gdut.innerclass.test;
interface Product{
public double getPrice();
public String getName();
} public class Anonymous {
public void test(Product p) {
System.out.println("买了一个"+p.getName()+",花掉了"+p.getPrice()+"元。");
} public static void main(String[] args) {
Anonymous an = new Anonymous();
an.test(new Product() { @Override
public double getPrice() {
return 5.78;
} @Override
public String getName() {
return "牙膏";
}
}); } }输出:买了一个牙膏,花掉了5.78元。
通过实现接口来创建匿名内部类时,匿名内部类不能显式创建构造器,他只有一个隐式的无参数构造器。故new接口名后的括号里不能传入参数值。
如果通过继承父类创建匿名内部类时,匿名内部类将拥有和父类相似的构造器,此处的相似指拥有相同的形参列表。
当创建匿名内部类时,必须实现接口或抽象父类里的所有抽象方法。如果有需要也可以重写父类的普通方法。
JDK8以前,Java要求被局部内部类,匿名内部类访问的局部变量必须使用final修饰,从Java8开始,这个限制被取消了,Java8更加智能:如果局部变量被匿名内部类访问,那么该局部变量相当于自动使用了final修饰
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