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內部類

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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。
中文名
內部類
外文名
Inner Class
類    型
Java 術語

內部類定義

以下內容來自 Java 官方教程中的《嵌套類》章節。 [1] 
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。

內部類內容簡介

作為其外部類成員的內部類,稱為成員內部類。除另有説明外,“內部類”通常是指成員內部類。
與實例的方法和變量一樣,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字段。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
/**
 * 定義一個公共的 OuterClass 類。
 */
public class OuterClass {
    private final String name;

    public static void main(String[] args) {
        String name = "Java";
        OuterClass outerObject = new OuterClass(name);
        OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();
        System.out.println(outerObject.getName());
        System.out.println(innerObject.getName());
    }

    /**
     * 定義一個 OuterClass 類的構造方法。
     *
     * @param name 表示一個名稱字符串。
     */
    public OuterClass(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * 定義一個私有的 InnerClass 類。
     */
    private class InnerClass {
        private final String name;

        /**
         * 定義一個 InnerClass 類的構造方法。
         */
        public InnerClass() {
            name = OuterClass.this.name + " (in the inner object)";
        }

        public String getName() {
            return name;
        }
    }
}
/* 輸出結果:
Java
Java (in the inner object)

 */
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 類的實例的方法和字段。
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:
OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();
可以用內部類來實現助手類(Helper Class)。如要處理用户界面的事件,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。

內部類遮蔽 - 重名問題

public class Outer {
    String name = "這是外部類的成員變量名";
    int num = 12;

    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        int num = 56;
        inner.methodInInner(num);
    }

    public Outer() {
    }

    class Inner {
        String name = "這是內部類的成員變量名";
        int num = 34;

        public Inner() {
        }

        void methodInInner(int num) {
            String name = "這是內部類方法的局部變量名";
            System.out.println("name:" + name);
            System.out.println("this.name:" + this.name);
            System.out.println("Outer.this.name:" + Outer.this.name);
            System.out.println("================================");
            System.out.println("num = " + num);
            System.out.println("this.num = " + this.num);
            System.out.println("Outer.this.num = " + Outer.this.num);
        }
    }
}
/* 輸出結果:
name:這是內部類方法的局部變量名
this.name:這是內部類的成員變量名
Outer.this.name:這是外部類的成員變量名
================================
num = 56
this.num = 34
Outer.this.num = 12

 */
在上述示例中,外部類的字符串成員變量、內部類的字符串成員變量和內部類方法的字符串局部變量發生重名,則內部類方法的字符串局部變量的聲明,遮蔽了外部類和內部類中的同名成員變量的作用域(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量、內部類的整型成員變量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量的作用域(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量,請使用 this 關鍵字,如下:
System.out.println("this.name:" + this.name);
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量,請使用外部類名加 this 關鍵字,如下:
System.out.println("Outer.this.name:" + Outer.this.name);
System.out.println("Outer.this.num = " + Outer.this.num);

內部類禁止序列化 - 兼容性問題

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、字段和方法,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,這意味着 .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,則可能會出現兼容性問題。

內部類局部類和匿名類

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。
參考資料