【JavaSE专栏65】内部类的使用，定义在其他类内部的类

本文讲解了 Java 中内部类概念及语法，并给出了样例代码。内部类是定义在其他类内部的类，内部类可以访问外部类的成员，并且可以起到隐藏和封装的作用。

一、什么是内部类

Java 中的内部类是定义在其他类内部的类。

内部类可以访问外部类的成员（包括私有成员），并且可以起到隐藏和封装的作用。

下面是一个简单的 Java 内部类的示例代码，请同学们复制到本地执行。

public class OuterClass {
    private int outerVariable = 10;
    public void outerMethod() {
        InnerClass innerObj = new InnerClass();
        innerObj.innerMethod();
    }
    public class InnerClass {
        private int innerVariable = 5;
        public void innerMethod() {
            System.out.println("Inner Variable: " + innerVariable);
            System.out.println("Outer Variable: " + outerVariable);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outerObj = new OuterClass();
        outerObj.outerMethod();
    }
}

在这个例子中，OuterClass 包含了一个内部类 InnerClass。

InnerClass 可以直接访问外部类 OuterClass 的成员变量 outerVariable，并且 OuterClass 可以通过创建 InnerClass 的实例来调用 innerMethod() 方法。

在 main() 方法中，我们创建了一个 OuterClass 对象并调用了 outerMethod() 方法，它又创建了一个 InnerClass 对象并调用了 innerMethod() 方法。在 innerMethod() 方法中，我们打印出了内部类的成员变量 innerVariable 和外部类的成员变量 outerVariable。

这个示例展示了内部类可以访问外部类的成员，以及如何创建和使用内部类的实例。

内部类分为以下 4 44 种类型，请同学们认真学习。

1. 成员内部类：定义在类的内部，并且与外部类的成员级别相同。成员内部类可以访问外部类的所有成员，包括私有成员。创建成员内部类的实例时，必须先创建外部类的实例。
2. 静态内部类：使用 static 关键字修饰的内部类，它与外部类的实例无关，可以直接通过外部类进行访问。静态内部类不能访问外部类的非静态成员，只能访问外部类的静态成员。
3. 方法内部类：定义在方法内部的类，只能在该方法的作用域内使用。方法内部类可以访问外部类的成员（包括方法的参数和局部变量），但是只能访问 final 修饰的局部变量。
4. 匿名内部类：没有名字的内部类，用于创建只需要使用一次的类。匿名内部类通常是在创建接口对象或者继承父类的时候使用。

内部类的特点包括以下 4 44 点，请同学们认真学习。

• 内部类可以访问外部类的成员，包括私有成员。
• 内部类可以隐藏在外部类中，对外部类的其他类不可见。
• 内部类可以实现多重继承，一个类可以同时继承多个内部类。
• 内部类可以访问外部类的实例，包括实例变量和实例方法。

内部类的使用场景包括以下 3 33 点，请同学们认真学习。

• 封装：将内部类设为私有，只供外部类使用。
• 代码组织：将相关的类组织在一起，提高代码的可读性和可维护性。
• 回调机制：内部类可以实现接口或继承抽象类，用于回调方法的实现。

总之，内部类是一种特殊的类，它可以访问外部类的成员，并且用于实现封装、代码组织和回调等功能。

二、内部类和普通类有什么区别

Java 中的内部类和普通类有以下 6 66 点区别，请同学们认真学习。

1. 访问权限：内部类可以访问外部类的私有成员，而普通类不能直接访问外部类的私有成员。这是因为内部类是外部类的成员，可以享有外部类成员的所有访问权限。
2. 关联性：内部类与外部类之间存在一种关联性，内部类可以访问外部类的成员，包括实例变量和方法。而普通类之间没有这种特殊的关联性。
3. 创建方式：内部类的实例必须依赖于外部类的实例，需要先创建外部类的实例，然后再创建内部类的实例。而普通类可以直接通过new关键字创建实例。
4. 类型：内部类可以分为成员内部类、静态内部类、方法内部类和匿名内部类。而普通类只有一种类型。
5. 隐藏性：内部类可以被隐藏在外部类中，对外部类的其他类不可见。而普通类不具备这种隐藏性，对于外部类的其他类是可见的。
6. 使用场景：内部类通常用于封装、组织代码、实现回调机制等特殊的需求场景。普通类更适合用于一般的面向对象编程。

总之，内部类与普通类之间的区别主要体现在访问权限、关联性、创建方式、类型、隐藏性和使用场景等方面，同学们可以根据具体的需求，可以选择合适的类类型来实现功能。

三、内部类的应用场景

内部类在 Java 中有很多应用场景，以下是一些常见的 6 66 种应用场景。

1. 实现回调机制：内部类可以实现接口或继承抽象类，用于回调方法的实现。通过内部类实现回调机制可以简化代码的编写，使代码更加清晰和可维护。
2. 封装和隐藏：内部类可以被私有修饰，将其隐藏在外部类中，只供外部类内部进行访问。这样可以实现封装性，防止外部类以外的其他类直接访问内部类。
3. 优化代码结构：内部类可以将相关的类组织在一起，提高代码的可读性和可维护性。通过将内部类定义在需要使用的地方，可以减少类的数量，简化代码结构。
4. 实现多重继承：内部类可以实现多重继承，一个类可以同时继承多个内部类。这样可以避免 Java 不支持多继承的限制，实现更灵活的类的关系。
5. 访问外部类私有成员：内部类可以访问外部类的私有成员，包括私有变量和私有方法。这样可以实现对外部类私有成员的访问和操作，增强了内部类的功能。
6. 匿名内部类：内部类可以用于创建只需要使用一次的类，即匿名内部类。通过匿名内部类，可以在创建接口对象或继承父类的时候，快速定义相关的实现逻辑，简化代码。

四、内部类面试题

1. Java 中的内部类有哪几种类型？分别描述它们之间的区别和使用场景。
2. 内部类可以访问外部类的私有成员吗？为什么？
3. 如何在外部类以外的地方创建内部类的实例？
4. 静态内部类和非静态内部类有什么区别？
5. 为什么匿名内部类可以访问外部类的局部变量，而不需要声明为 final？
6. 如何访问静态内部类和非静态内部类的成员变量和方法？
7. 内部类是否可以拥有自己的内部类？
8. 什么是内部类的作用域？
9. 如何在外部类中创建内部类的实例？
10. 内部类和继承关系有什么异同之处？

五、总结

本文讲解了 Java 中内部类的概念及语法，并给出了样例代码，在下一篇博客中，将讲解 Java instanceof 关键字和数据类型转换的知识点。