內部類(Inner Class),是 Java 中對類的一種定義方式,是嵌套類的一個分類,即非靜態嵌套類(Non-Static Nested Class)。內部類(非靜態嵌套類)分為成員內部類、局部內部類和匿名內部類三種。Java 編程語言允許一個類被定義在另一個類中,這樣的類就稱為嵌套類。嵌套類分... ...
前言
定義
內部類(Inner Class),是 Java 中對類的一種定義方式,是嵌套類的一個分類,即非靜態嵌套類(Non-Static Nested Class)。內部類(非靜態嵌套類)分為成員內部類、局部內部類和匿名內部類三種。
Java 編程語言允許一個類被定義在另一個類中,這樣的類就稱為嵌套類。嵌套類分為兩種:靜態的和非靜態的。沒有用 static
關鍵字來聲明的嵌套類,就稱為非靜態嵌套類。非靜態嵌套類,又稱為內部類。內部類還有兩個特殊的類型:局部類(Local Class)和匿名類(Anonymous Class)。
包含嵌套類的類,可稱為外圍類(Enclosing Class)或外部類(Outer Class)。非靜態嵌套類(內部類)可訪問其外圍類的其他成員,即使這些成員被聲明為私有的。若內部類作為其外部類的成員,則它可聲明為 private
、public
、protected
或包私有的。
- 提示:外部類只能聲明為
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。
與實例的方法和變數一樣,內部類與其外圍類的實例相關聯,並可直接訪問該外圍類對象的方法和欄位。此外,由於內部類與實例相關聯,因此不能在內部類中定義任何靜態成員。
1 /** 2 * 定義一個公共的 OuterClass 類。 3 */ 4 public class OuterClass { 5 private final String name; 6 7 public static void main(String[] args) { 8 String name = "Java"; 9 OuterClass outerObject = new OuterClass(name); 10 OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass(); 11 System.out.println(outerObject.getName()); 12 System.out.println(innerObject.getName()); 13 } 14 15 /** 16 * 定義一個 OuterClass 類的構造方法。 17 * 18 * @param name 表示一個名稱字元串。 19 */ 20 public OuterClass(String name) { 21 this.name = name; 22 } 23 24 public String getName() { 25 return name; 26 } 27 28 /** 29 * 定義一個私有的 InnerClass 類。 30 */ 31 private class InnerClass { 32 private final String name; 33 34 /** 35 * 定義一個 InnerClass 類的構造方法。 36 */ 37 public InnerClass() { 38 name = OuterClass.this.name + " (in the inner object)"; 39 } 40 41 public String getName() { 42 return name; 43 } 44 } 45 } 46 /* 輸出結果: 47 Java 48 Java (in the inner object) 49 50 */
在上述示例中,InnerClass 類的實例只能存在於 OuterClass 類的實例中,並且可以直接訪問 OuterClass 類的實例的方法和欄位。
要實例化內部類,就必須首先實例化外部類。然後,使用以下語法在外部對象中創建內部對象:
1 OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();
- 提示:可以用內部類來實現助手類(Helper Class)。如要處理用戶界面的事件,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
1 public class Outer { 2 String name = "這是外部類的成員變數名"; 3 int num = 12; 4 5 public static void main(String[] args) { 6 Outer outer = new Outer(); 7 Outer.Inner inner = outer.new Inner(); 8 int num = 56; 9 inner.methodInInner(num); 10 } 11 12 public Outer() { 13 } 14 15 class Inner { 16 String name = "這是內部類的成員變數名"; 17 int num = 34; 18 19 public Inner() { 20 } 21 22 void methodInInner(int num) { 23 String name = "這是內部類方法的局部變數名"; 24 System.out.println("name:" + name); 25 System.out.println("this.name:" + this.name); 26 System.out.println("Outer.this.name:" + Outer.this.name); 27 System.out.println("================================"); 28 System.out.println("num = " + num); 29 System.out.println("this.num = " + this.num); 30 System.out.println("Outer.this.num = " + Outer.this.num); 31 } 32 } 33 } 34 /* 輸出結果: 35 name:這是內部類方法的局部變數名 36 this.name:這是內部類的成員變數名 37 Outer.this.name:這是外部類的成員變數名 38 ================================ 39 num = 56 40 this.num = 34 41 Outer.this.num = 12 42 43 */
在上述示例中,外部類的字元串成員變數、內部類的字元串成員變數和內部類方法的字元串局部變數發生重名,則內部類方法的字元串局部變數的聲明,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參數發生重名,則內部類方法的整型參數的聲明,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:
1 System.out.println("this.name:" + this.name); 2 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:
1 System.out.println("Outer.this.name:" + Outer.this.name); 2 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(包括局部類和匿名類)進行序列化。
當 Java 編譯器編譯某些構造方法(如內部類)時,它會創建合成結構。與合成結構相關的類及其構造方法、欄位和方法,在源代碼中是沒有的。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 編譯器可能會創建不同的合成結構,這意味著 .class
文件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。
局部類和匿名類
局部類和匿名類是內部類的兩個特殊的類型。
在方法體中聲明的內部類,稱為局部內部類,亦稱局部類。局部類是有類名的。
在方法體中聲明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。