2021-04-15 22:28  阅读(149)
文章分类:Java 零基础入门 文章标签:JavaJava 入门
©  原文作者:廖雪峰的网站 原文地址:https://www.liaoxuefeng.com/

在Java程序中,通常情况下,我们把不同的类组织在不同的包下面,对于一个包下面的类来说,它们是在同一层次,没有父子关系:

    java.lang
    ├── Math
    ├── Runnable
    ├── String
    └── ...
    

还有一种类,它被定义在另一个类的内部,所以称为内部类(Nested Class)。Java的内部类分为好几种,通常情况用得不多,但也需要了解它们是如何使用的。

Inner Class

如果一个类定义在另一个类的内部,这个类就是Inner Class:

    class Outer {
        class Inner {
            // 定义了一个Inner Class
        }
    }
    

上述定义的Outer是一个普通类,而Inner是一个Inner Class,它与普通类有个最大的不同,就是Inner Class的实例不能单独存在,必须依附于一个Outer Class的实例。示例代码如下:

    // inner class
    ----
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Outer outer = new Outer("Nested"); // 实例化一个Outer
            Outer.Inner inner = outer.new Inner(); // 实例化一个Inner
            inner.hello();
        }
    }
    
    class Outer {
        private String name;
    
        Outer(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        class Inner {
            void hello() {
                System.out.println("Hello, " + Outer.this.name);
            }
        }
    }
    

观察上述代码,要实例化一个Inner,我们必须首先创建一个Outer的实例,然后,调用Outer实例的new来创建Inner实例:

    Outer.Inner inner = outer.new Inner();
    

这是因为Inner Class除了有一个this指向它自己,还隐含地持有一个Outer Class实例,可以用Outer.this访问这个实例。所以,实例化一个Inner Class不能脱离Outer实例。

Inner Class和普通Class相比,除了能引用Outer实例外,还有一个额外的“特权”,就是可以修改Outer Class的private字段,因为Inner Class的作用域在Outer Class内部,所以能访问Outer Class的private字段和方法。

观察Java编译器编译后的.class文件可以发现,Outer类被编译为Outer.class,而Inner类被编译为Outer$Inner.class

Anonymous Class

还有一种定义Inner Class的方法,它不需要在Outer Class中明确地定义这个Class,而是在方法内部,通过匿名类(Anonymous Class)来定义。示例代码如下:

    // Anonymous Class
    ----
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Outer outer = new Outer("Nested");
            outer.asyncHello();
        }
    }
    
    class Outer {
        private String name;
    
        Outer(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        void asyncHello() {
            Runnable r = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("Hello, " + Outer.this.name);
                }
            };
            new Thread(r).start();
        }
    }
    

观察asyncHello()方法,我们在方法内部实例化了一个RunnableRunnable本身是接口,接口是不能实例化的,所以这里实际上是定义了一个实现了Runnable接口的匿名类,并且通过new实例化该匿名类,然后转型为Runnable。在定义匿名类的时候就必须实例化它,定义匿名类的写法如下:

    Runnable r = new Runnable() {
        // 实现必要的抽象方法...
    };
    

匿名类和Inner Class一样,可以访问Outer Class的private字段和方法。之所以我们要定义匿名类,是因为在这里我们通常不关心类名,比直接定义Inner Class可以少写很多代码。

观察Java编译器编译后的.class文件可以发现,Outer类被编译为Outer.class,而匿名类被编译为Outer$1.class。如果有多个匿名类,Java编译器会将每个匿名类依次命名为Outer$1Outer$2Outer$3……

除了接口外,匿名类也完全可以继承自普通类。观察以下代码:

    // Anonymous Class
    ----
    import java.util.HashMap;
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            HashMap<String, String> map1 = new HashMap<>();
            HashMap<String, String> map2 = new HashMap<>() {}; // 匿名类!
            HashMap<String, String> map3 = new HashMap<>() {
                {
                    put("A", "1");
                    put("B", "2");
                }
            };
            System.out.println(map3.get("A"));
        }
    }
    

map1是一个普通的HashMap实例,但map2是一个匿名类实例,只是该匿名类继承自HashMapmap3也是一个继承自HashMap的匿名类实例,并且添加了static代码块来初始化数据。观察编译输出可发现Main$1.classMain$2.class两个匿名类文件。

Static Nested Class

最后一种内部类和Inner Class类似,但是使用static修饰,称为静态内部类(Static Nested Class):

    // Static Nested Class
    ----
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Outer.StaticNested sn = new Outer.StaticNested();
            sn.hello();
        }
    }
    
    class Outer {
        private static String NAME = "OUTER";
    
        private String name;
    
        Outer(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        static class StaticNested {
            void hello() {
                System.out.println("Hello, " + Outer.NAME);
            }
        }
    }
    

static修饰的内部类和Inner Class有很大的不同,它不再依附于Outer的实例,而是一个完全独立的类,因此无法引用Outer.this,但它可以访问Outerprivate静态字段和静态方法。如果把StaticNested移到Outer之外,就失去了访问private的权限。

小结

Java的内部类可分为Inner Class、Anonymous Class和Static Nested Class三种:

  • Inner Class和Anonymous Class本质上是相同的,都必须依附于Outer Class的实例,即隐含地持有Outer.this实例,并拥有Outer Class的private访问权限;
  • Static Nested Class是独立类,但拥有Outer Class的private访问权限。
点赞(7)
版权归原创作者所有,任何形式转载请联系作者; Java 技术驿站 >> 内部类
上一篇
作用域
下一篇
模块