Java学习笔记：深入理解嵌套类和内部类

1.1.1 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。

1.1.2 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。

1.1.3 在外部类中定义内部类

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(); } } 以上代码需要说明有，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，同时好像这些限定符对内部类的变量和方法也没有影响(?)。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。

1.1.4 在方法中定义内部类

如下所示代码为在方法内部定义一个内部类: public class FunOuter { int out_x = 100; public void test(){ class Inner{ String x = "x"; void display(){ System.out.println(out_x); } } Inner inner = new Inner(); inner.display(); } public void showStr(String str){ //public String str1 = "test Inner";//不可定义，只允许final修饰 //static String str4 = "static Str";//不可定义，只允许final修饰 String str2 = "test Inner"; final String str3 = "final Str"; class InnerTwo{ public void testPrint(){ System.out.println(out_x);//可直接访问外部类的变量 //System.out.println(str);//不可访问本方法内部的非final变量 //System.out.println(str2);//不可访问本方法内部的非final变量 System.out.println(str3);//只可访问本方法的final型变量成员 } } InnerTwo innerTwo = new InnerTwo(); innerTwo.testPrint(); } public void use(){ //Inner innerObj = new Inner();//此时Inner己不可见了。 //System.out.println(Inner.x);//此时Inner己不可见了。 } public static void main(String[] args) { FunOuter outer = new FunOuter(); outer.test(); } } 从上面的例程我们可以看出定义在方法内部的内部类的可见性更小，它只在方法内部可见，在外部类(及外部类的其它方法中)中都不可见了。同时，它有一个特点，就是方法内的内部类连本方法的成员变量都不可访问，它只能访问本方法的final型成员。同时另一个需引起注意的是方法内部定义成员，只允许final修饰或不加修饰符，其它像static等均不可用。

1.1.5 匿名内部类

如下所示代码为定义一个匿名内部类:匿名内部类通常用在Java的事件处理上 import java.applet.*; import java.awt.event.*; public class AnonymousInnerClassDemo extends Applet{ public void init(){ addMouseListener(new MouseAdapter(){ public void mousePressed(MouseEvent me){ showStatus("Mouse Pressed!"); } }) } public void showStatus(String str){ System.out.println(str); } } 在上面的例子中，方法addMouseListener接受一个对象型的参数表达式，于是，在参数里，我们定义了一个匿名内部类这个类是一个 MouseAdapter类型的类，同时在这个类中定义了一个继承的方法mousePressed，整个类做为一个参数。这个类没有名称，但是当执行这个表达式时它被自动实例化。同时因为，这个匿名内部类是定义在AnonymousInnerClassDemo 类内部的，所以它可以访问它的方法 showStatus。这同前面的内部类是一致的。

1.1.6 内部类使用的其它的问题

通过以上，我们可以清楚地看出内部类的一些使用方法，同时，在许多时候，内部类是在如Java的事件处理、或做为值对象来使用的。同时，我们需注意最后一个问题，那就是，内部类同其它类一样被定义，同样它也可以继承外部其它包的类和实现外部其它地方的接口。同样它也可以继承同一层次的其它的内部类,甚至可以继承外部类本身。下面我们给出最后一个例子做为结束： public class Layer { //Layer类的成员变量 private String testStr = "testStr"; //Person类，基类 class Person{ String name; Email email; public void setName(String nameStr){ this.name = nameStr; } public String getName(){ return this.name; } public void setEmail(Email emailObj){ this.email = emailObj; } public String getEmail(){ return this.email.getMailStr(); } //内部类的内部类，多层内部类 class Email{ String mailID; String mailNetAddress; Email(String mailId,String mailNetAddress){ this.mailID = mailId; this.mailNetAddress = mailNetAddress; } String getMailStr(){ return this.mailID +"@"+this.mailNetAddress; } } } //另一个内部类继承外部类本身 class ChildLayer extends Layer{ void print(){ System.out.println(super.testStr);//访问父类的成员变量 } } //另个内部类继承内部类Person class OfficePerson extends Person{ void show(){ System.out.println(name); System.out.println(getEmail()); } } //外部类的测试方法 public void testFunction(){ //测试第一个内部类 ChildLayer childLayer = new ChildLayer(); childLayer.print(); //测试第二个内部类 OfficePerson officePerson = new OfficePerson(); officePerson.setName("abner chai"); //注意此处，必须用 对象.new 出来对象的子类对象 //而不是Person.new Email(...) //也不是new Person.Email(...) officePerson.setEmail(officePerson.new Email("josserchai","yahoo.com")); officePerson.show(); } public static void main(String[] args) { Layer layer = new Layer(); layer.testFunction(); } }