java 内部类的四种“写法”

• 基本介绍

• 语法格式

• 分类

• 成员内部类

• 静态内部类

• 局部内部类

• 匿名内部类（🐂🖊）

---

一、基本介绍 :

1.概述

当一个类的内部又完整地嵌套了另一个类时，被嵌套于内部的“内核”我们称之为“内部类”(inner class)；而包含该内部类的“外壳”我们称之为“外部类”(outer class)。内部类最大的特点就是可以直接访问私有属性，并且可以体现出类与类之间的包含关系。PS : 底层源码中往往含有大量的内部类。

内部类是类的第五大成员，其他四个分别是属性，方法，构造器，代码块。

2.概念图

二、语法格式 :

如上面概念图所示 :

class 外部类类名 {class 内部类类名 {class 内部类的内部类类名 {//......}}
}class 外部其他类类名 {
}

类的五大成员简单演示 :

package knowledge.inner.introduction;public class Demo {//1.propertiespublic static final int temp = 5;private String string = "temp_string";//2.methodspublic String getString() {return string;}public static int tempSum(int parameter) {return temp + parameter;}//3.constructorpublic Demo() {}//4.code block{System.out.println("This is the non-static code block of the Demo class.");}//5.inner classclass Inner_demo {class Inner_inner_demo {//......}}
}class Other {public static void main(String[] args) {System.out.println("temp = " + Demo.temp);System.out.println("temp + actual parameter = " + Demo.tempSum(11));System.out.println("temp_string = " + new Demo().getString());}
}

运行结果 :

三、内部类的分类 :

0.概念图 :

1.成员内部类

①介绍 :

成员内部类指定义在外部类的成员位置，并且非static修饰的内部类。

②特点 :

1°成员内部类可以直接访问外部类的所有成员，包含私有成员。

2°成员内部类本身可以添加任意访问修饰符，因为它本身属于外部类的一个成员，地位同成员变量，成员方法等相当。

3°作用域——在整个外部类中均可以使用。

4°成员内部类与其外部类之间的访问关系——

成员内部类可直接访问其外部类所有成员。

外部类在满足成员内部类作用域（整个外部类中)的前提下，可以通过创建成员内部类对象的方式来调用成员内部类中的成员。

5°外部其他类想访问成员内部类有三种方式——

第一种方式 :

外部类类名 引用变量1 =  new 外部类类名();
外部类类名.内部类类名 引用变量2 = 引用变量1.new 内部类类名();
//引用变量2 此时已经指向了一个成员内部类对象。

第二种方式 :

外部类类名 引用变量1 =  new 外部类类名();
//在成员内部类的外部类中定义一个方法来返回一个内部类实例。将该方法暂且称作“instance方法”。外部类类名.内部类类名 引用变量2 = 引用变量1.instance方法;
//引用变量2 此时已经指向了一个成员内部类对象。

第三种方式 : （其实就是第二种方式）

即第二种方式的链式编程://在成员内部类的外部类中定义一个方法来返回一个内部类实例。
外部类类名.内部类类名 引用变量 = new 外部类类名().instance方法;

PS : 如果没有添加“外部类类名.”前缀，jvm将无法识别成员内部类。

③演示 :

1°外部类访问成员内部类的演示 :

package knowledge.oop.inner.member;public class Fruit {public class Grape {    //成员内部类private String name = "grape";}public void showName() {Grape grape = new Grape();System.out.println("Grape's name = " + grape.name);}
}class Test {public static void main(String[] args) {Fruit fruit = new Fruit();fruit.showName();}
}

运行结果 :

2°外部其他类访问成员内部类的三种方式演示 :

package knowledge.oop.inner.member;public class Fruit {    //外部类public class Grape {    //成员内部类private String name = "grape";public String getName() {return name;}}public Grape getGrapeInstance() {return new Grape();}
}class People {      //外部其他类public void eatGrape() {//方式一Fruit fruit = new Fruit();Fruit.Grape grape_0 = fruit.new Grape();System.out.println("Grape's name = " + grape_0.getName());//方式二Fruit.Grape grape_1 = fruit.getGrapeInstance();System.out.println("Grape's name = " + grape_1.getName());//方式三   即方式二的链式编程形式。Fruit.Grape grape_2 = new Fruit().getGrapeInstance();System.out.println("Grape's name = " + grape_2.getName());}
}class Test {public static void main(String[] args) {People people = new People();people.eatGrape();}
}

运行结果 :

2.静态内部类

①介绍 :

静态内部类就是在成员内部类的基础上添加了static修饰符。

②特点 :

1°静态内部类可以直接访问外部类的所有静态成员，包含私有成员。但不能访问非静态成员。

2°静态内部类本身可以添加任意访问修饰符，因为它本身属于外部类的一个成员，地位同成员变量，成员方法等相当。

3°作用域——在整个外部类中均可以使用。

4°静态内部类与其外部类之间的访问关系——

静态内部类可直接访问其外部类所有静态成员。

外部类在满足静态内部类作用域（整个外部类中)的前提下，可以通过创建成员内部类对象的方式来调用静态内部类中的成员。

5°外部其他类想访问静态内部类有两种方式——

第一种方式 :

外部类类名 引用变量1 =  new 外部类类名();
外部类类名.内部类类名 引用变量2 = new 外部类类名.内部类类名();
//注意等号右侧，与成员内部类不同的是 : 静态内部类可以直接通过“类型.”的形式调用。

第二种方式 :

外部类类名 引用变量1 =  new 外部类类名();
//在静态内部类的外部类中定义一个方法来返回一个内部类实例。将该方法暂且称作“instance方法”。外部类类名.内部类类名 引用变量2 = 引用变量1.instance方法;
//或者也可以将instance方法设置为静态方法
//外部类类名.内部类类名 引用变量3 = 外部类类名.instance方法;

③演示 :

1°外部类访问静态内部类的演示 :

package knowledge.oop.inner.staticinner;public class Animal {public static class Fish {public void swim() {System.out.println("🐟 : \"I like swim.\"");}}public void skill() {Fish fish = new Fish();fish.swim();}
}class Test {public static void main(String[] args) {Animal animal = new Animal();animal.skill();}
}

运行结果 :

2°外部其他类访问静态内部类的两种方式演示 :

package knowledge.oop.inner.staticinner;public class Animal {           //外部类public static class Fish {  //静态内部类public void swim() {System.out.println("🐟 : \"I like swim.\"");}}public static Fish getFishInstance() {      //静态就通过类名调用return new Fish();}//public Fish getFishInstance() { return new Fish(); }  //非静态就通过对象调用
}class People {                  //外部其他类public void eatFish() {//方式一 :Animal.Fish fish = new Animal.Fish();fish.swim();//方式二 :Animal.Fish fish_EX = Animal.getFishInstance();fish_EX.swim();}
}class Test {public static void main(String[] args) {People people = new People();people.eatFish();}
}

运行结果 :

3.局部内部类

①介绍 :

局部内部类（有类名）定义在外部类的局部位置，通常定义在方法体中。局部内部类的本质仍然是一个类，因此它也可以有自己的成员。

②特点 :

1°局部内部类可以直接访问外部类的所有成员，包含私有成员。

2°局部内部类前不可添加访问权限修饰符。因为它的地位与局部变量相当，而局部变量是没有访问权限修饰符的。但是，就像局部变量可以使用final关键字一样，局部内部类也可用final修饰，同样，作为一个类，局部内部类被final修饰后不能在作用域内被继承。

3°作用域——仅仅作用于该局部内部类所在的方法体或者代码块中。

4°局部内部类与其外部类之间的访问关系——

局部内部类可直接访问其外部类所有成员。

外部类在满足局部内部类作用域的前提下，可以通过创建内部类对象的方式来调用内部类中的成员。

5°外部其他类不能访问局部内部类。

6°当局部内部类与其外部类出现“强龙地头蛇”布局定式时，默认强龙不压地头蛇（就近原则）。如果想在局部内部类中访问其外部类的重名成员，则可以使用"外部类名.this.成员" 的形式去访问。其中，重点在于this，表明它是一个对象，前面的外部类名前缀只是标明了“是外部类的this对象”。

③演示 :

package knowledge.inner.locality;public class Fruit {private String name = "fruit";public static void juice() {System.out.println("美汁汁儿~");}public void test() {final class Grape {private String name = "grape";public void relationship() {System.out.println(this.name + " belongs to " + Fruit.this.name);juice();    //invoke directly}}new Grape().relationship();/* class SunshineRose extends Grape {//Grape类被final关键字修饰，因此不能被继承。}*/}
}class test {public static void main(String[] args) {Fruit fruit = new Fruit();fruit.test();}
}

运行结果 :

4.匿名内部类（压轴）

①介绍 :

匿名内部类在底层框架中用到很多，所以匿名内部类是四种内部类中最重要的一个。匿名内部类也定义在外部类的局部位置，如方法体中。需要注意的是，匿名内部类无显式的类名，意思就是你看不到匿名内部类的类名，但是系统会自动为它分配类名。（联系之前的匿名对象）

匿名内部类的定义格式如下 :

new 类或接口名(形参列表) {    //形参列表最后传给了非抽象类的构造器。//类体（可以在类体中实现接口中的抽象方法）
};

②基于接口的匿名内部类 :

举个例子——定义Phone类去实现Use接口 :

package knowledge.oop.inner.anonymous;public interface Usb {public abstract void connect();
}class Phone implements Usb {@Overridepublic void connect() {System.out.println("Your phone has been connected successfully.");}public static void main(String[] args) {Usb usb = new Phone();usb.connect();}
}

运行结果 :

以上是传统的方式——写一个类--> 实现目标接口 --> 创建实现类对象 --> 调用实现后的方法。

如果现在提出这么一个需求 : 要求Phone类只使用一次，使用一次后便不再使用了。显然传统方式无法满足需求，Phone类一直在那儿放着；如果这种类似的需求有很多，使用传统的方式会极大增加开发的复杂度。

现在给出解决方案，使用匿名类，如下 :

package knowledge.oop.inner.anonymous;public interface Usb {public abstract void connect();
}class Solution {public void invoke_usb() {Usb phone = new Usb() {    This an anonymous class.@Overridepublic void connect() {System.out.println("Phone connected the USB interface successfully.");}};  //Don's forget the last semicolon.phone.connect();}
}class Test {public static void main(String[] args) {Solution solution = new Solution();solution.invoke_usb();}
}

运行结果 :

使用匿名内部类可以简化开发。

此时，对于phone引用来讲，它的编译类型是Usb型，也就是Usb接口，而它的运行类型是匿名内部类。该匿名内部类此时的默认类名是“外部类类名 + $1"。（$1是按照匿名内部类的定义顺序来编号的）。如下 :

其实底层就相当于这么写 :

    class Solution$1 implements Usb {   @Overridepublic void connect() {System.out.println("Phone connected the USB interface successfully.");}}

JDK底层在遇到匿名内部类以后，会先在底层创建这么个类以实现接口，然后直接new出了一个匿名内部类对象，又把对象的地址值返回给了当前引用。当然，匿名内部类使用一次后就没有了，想再new一个匿名内部类对象是做不到的。

③基于类的匿名内部类 :

在以上代码的基础上，增加一个Electronics类（电子产品类）。如下 :

package knowledge.oop.inner.anonymous;public interface Usb {public abstract void connect();
}class Solution {public void invoke_usb() {Usb phone = new Usb() {@Overridepublic void connect() {System.out.println("Phone connected the USB interface successfully.");}};  //Don's forget the last semicolon.phone.connect();System.out.println("phone引用的运行类型是：" + phone.getClass());System.out.println();Electronics mobile = new Electronics() {@Overridepublic void energy() {System.out.println("Of course the phone needs electricity.");}};  //Don't forget the last semicolon.mobile.energy();System.out.println("mobile引用的运行类型是：" + mobile.getClass());}}class Test {public static void main(String[] args) {Solution solution = new Solution();solution.invoke_usb();}
}class Electronics {public Electronics() {}public void energy() {}
}

运行结果 ：

注意看第二个匿名内部类的类名，编号改为了$2。

基于类的匿名内部类与基于接口的匿名内部类底层逻辑类似。如下 :

    class Solution$2 extends Electronics {   @Overridepublic void energy() {System.out.println("Of course the phone needs electricity.");}}

PS : 如果是基于抽象类，这里类与类之间的关系就不是继承了，而是实现。

④调用方式 :

匿名内部类的调用方式有两种——

一种就如我们上面举得栗子。先创建一个引用来接收匿名内部类的对象，在通过引用来调用匿名内部类中实现或者是重写后的方法。还有一种就是不做接收，直接在匿名内部类后面通过“.”的形式来调用方法。(∵根据底层的操作来看，最终返回的就是一个匿名内部类的对象，即把它当成对象看待。)

仍然以上面代码为例，仅改变第二个匿名内部类Solution$2的调用方式。如下图所示 :

运行结果 :

⑤特点 :

1°匿名内部类可以直接访问外部类的所有成员，包含私有成员。

2°匿名内部类前不可添加访问权限修饰符。因为它的地位与局部变量相当，而局部变量是没有访问权限修饰符的。

3°作用域——仅仅作用于该匿名内部类所在的方法体或者代码块中。

4°外部其他类不能访问匿名内部类。

5°当匿名内部类与其外部类出现“强龙地头蛇”布局定式时，默认强龙不压地头蛇（就近原则）。如果想在匿名内部类中访问其外部类的重名成员，则可以使用"外部类名.this.成员" 的形式去访问。

6.匿名内部类从里面看，它的本质也是一个类，我们可以在类体中定义它自己的成员；但是从外面看，匿名内部类的本质是一个对象，因为底层在创建匿名内部类后直接new出了一个对象，因此实际上你可以直接把它当作一个对象来使用。

Δ匿名内部类和局部内部类的主要区别是——两者的调用方式不同。

⑥应用——匿名内部类作形参 :

在接口多态参数的基础上（接口类型作为形参），传递实参时以匿名内部类作为实参，可以极大地简化代码。

以接口多态参数中的Usb接口等为例，不一样的是，不再创建Phone类，Mouse类等实现类；而是在传递实参时，直接将它们写成匿名内部类的形式。代码如下 :

package knowledge.oop.inner.application;public interface Usb {void connect();
}class ConnectUsb {public void connect(Usb usb) {usb.connect();}
}class Test {public static void main(String[] args) {ConnectUsb connectUsb = new ConnectUsb();connectUsb.connect(new Usb() {@Overridepublic void connect() {System.out.println("平板已连接USB接口。");}});connectUsb.connect(new Usb() {@Overridepublic void connect() {System.out.println("手机已连接usb接口");}});        connectUsb.connect(new Usb() {@Overridepublic void connect() {System.out.println("鼠标已连接usb接口");}}); connectUsb.connect(new Usb() {@Overridepublic void connect() {System.out.println("键盘已连接usb接口");}});}
}

运行结果 :

System.out.println("END---------------------------------------------");