深入理解Java嵌套類和內部類

一、什麼是嵌套類及內部類?

可以在一個類的內部定義另一個類，這種類稱為嵌套類(nested classes),它 有兩種類型:

靜態嵌套類和非靜態嵌套類。靜態嵌套類使用很少，最重要的是非靜態嵌套 類，也即是被稱作為內部類(inner)。嵌套類從JDK1.1開始引入。其中inner類又 可分為三種：

其一、在一個類(外部類)中直接定義的內部類;

其二、在一個方法(外部類的方法)中定義的內部類;

其三、匿名內部類。

下面，我將說明這幾種嵌套類的使用及注意事項。

二、靜態嵌套類

如下所示代碼為定義一個靜態嵌套類，

public class StaticTest {
private static String name = "javaJohn";
private String id = "X001";
static class Person{
private String address = "swjtu,chenDu,China";
public String mail = "[email protected]";//內部類公有成員
public void display(){
//System.out.println(id);//不能直接訪問外部類的非靜態成員
System.out.println(name);//只能直接訪問外部類的靜態成員
System.out.println("Inner "+address);//訪問本內部類成員。
}
}
public void printInfo(){
Person person = new Person();
person.display();
//System.out.println(mail);//不可訪問
//System.out.println(address);//不可訪問
System.out.println(person.address);//可以訪問內部類的私有成員
System.out.println(person.mail);//可以訪問內部類的公有成員
}
public static void main(String[] args) {
StaticTest staticTest = new StaticTest();
staticTest.printInfo();
}
}

在靜態嵌套類內部，不能訪問外部類的非靜態成員，這是由Java語法中"靜態 方法不能直接訪問非靜態成員"所限定。

若想訪問外部類的變量，必須通過其它方法解決，由於這個原因，靜態嵌套 類使用很少。注意，外部類訪問內部類的的成員有些特別，不能直接訪問，但可 以通過內部類來訪問，這是因為靜態嵌套內的所有成員和方法默認為靜態的了。 同時注意，內部靜態類Person只在類StaticTest 范圍內可見，若在其它類中引 用或初始化，均是錯誤的。

三、在外部類中定義內部類

如下所示代碼為在外部類中定義兩個內部類及它們的調用關系：

public class Outer{
int outer_x = 100;
class Inner{
public int y = 10;
private int z = 9;
int m = 5;
public void display(){
System.out.println("display outer_x:"+ outer_x);
}
private void display2(){
System.out.println("display outer_x:"+ outer_x);
}
}
void test(){
Inner inner = new Inner();
inner.display();
inner.display2();
//System.out.println("Inner y:" + y);//不能訪問內部內變量
System.out.println("Inner y:" + inner.y);//可以訪問
System.out.println("Inner z:" + inner.z);//可以訪問
System.out.println("Inner m:" + inner.m);//可以訪問
InnerTwo innerTwo = new InnerTwo();
innerTwo.show();
}
class InnerTwo{
Inner innerx = new Inner();
public void show(){
//System.out.println(y);//不可訪問Innter的y成員
//System.out.println(Inner.y);//不可直接訪問Inner的任何成員和方法
innerx.display();//可以訪問
innerx.display2();//可以訪問
System.out.println(innerx.y);//可以訪問
System.out.println(innerx.z);//可以訪問
System.out.println(innerx.m);//可以訪問
}
}
public static void main(String args[]){
Outer outer = new Outer();
outer.test();
}
}

以上代碼需要說明有，對於內部類，通常在定義類的class關鍵字前不加 public 或 private等限制符，若加了沒有任何影響，同時好像這些限定符對內 部類的變量和方法也沒有影響(?)。另外，就是要注意，內部類Inner及 InnterTwo只在類Outer的作用域內是可知的，如果類Outer外的任何代碼嘗試初 始化類Inner或使用它，編譯就不會通過。同時，內部類的變量成員只在內部內 內部可見，若外部類或同層次的內部類需要訪問，需采用示例程序中的方法，不 可直接訪問內部類的變量。

四、在方法中定義內部類

如下所示代碼為在方法內部定義一個內部類:

public class FunOuter {
int out_x = 100;
public void test(){
class Inner{
String x = "x";
void display(){
System.out.println(out_x);
}
}
Inner inner = new Inner();
inner.display();
}
public void showStr(String str){
//public String str1 = "test Inner";//不可定義，只允許final修飾
//static String str4 = "static Str";//不可定義，只允許final修飾
String str2 = "test Inner";
final String str3 = "final Str";
class InnerTwo{
public void testPrint(){
System.out.println(out_x);//可直接訪問外部類的變量
//System.out.println(str);//不可訪問本方法內部的非final變量
//System.out.println(str2);//不可訪問本方法內部的非final變量
System.out.println(str3);//只可訪問本方法的final型變量成員
}
}
InnerTwo innerTwo = new InnerTwo();
innerTwo.testPrint();
}
public void use(){
//Inner innerObj = new Inner();//此時Inner己不可見了。
//System.out.println(Inner.x);//此時Inner己不可見了。
}
public static void main(String[] args) {
FunOuter outer = new FunOuter();
outer.test();
}
}

從上面的例程我們可以看出定義在方法內部的內部類的可見性更小，它只在 方法內部可見，在外部類(及外部類的其它方法中)中都不可見了。同時，它有一 個特點，就是方法內的內部類連本方法的成員變量都不可訪問，它只能訪問本方 法的final型成員。同時另一個需引起注意的是方法內部定義成員，只允許final 修飾或不加修飾符，其它像static等均不可用。

五、匿名內部類

如下所示代碼為定義一個匿名內部類:匿名內部類通常用在Java的事件處理上

import java.applet.*;
import java.awt.event.*;
public class AnonymousInnerClassDemo extends Applet{
public void init(){
addMouseListener(new MouseAdapter(){
public void mousePressed(MouseEvent me){
showStatus("Mouse Pressed!");
}
})
}
public void showStatus(String str){
System.out.println(str);
}
}

在上面的例子中，方法addMouseListener接受一個對象型的參數表達式，於 是，在參數裡，我們定義了一個匿名內部類這個類是一個MouseAdapter類型的類 ，同時在這個類中定義了一個繼承的方法mousePressed，整個類做為一個參數。 這個類沒有名稱，但是當執行這個表達式時它被自動實例化。同時因為，這個匿 名內部類是定義在AnonymousInnerClassDemo 類內部的，所以它可以訪問它的方 法showStatus。這同前面的內部類是一致的。

六、內部類使用的其它的問題

通過以上，我們可以清楚地看出內部類的一些使用方法，同時，在許多時候 ，內部類是在如Java的事件處理、或做為值對象來使用的。同時，我們需注意最 後一個問題，那就是，內部類同其它類一樣被定義，同樣它也可以繼承外部其它 包的類和實現外部其它地方的接口。同樣它也可以繼承同一層次的其它的內部類 ,甚至可以繼承外部類本身。下面我們給出最後一個例子做為結束：

public class Layer {
//Layer類的成員變量
private String testStr = "testStr";
//Person類，基類
class Person{
String name;
Email email;
public void setName(String nameStr){
this.name = nameStr;
}
public String getName(){
return this.name;
}
public void setEmail(Email emailObj){
this.email = emailObj;
}
public String getEmail(){
return this.email.getMailStr();
}
//內部類的內部類，多層內部類
class Email{
String mailID;
String mailNetAddress;
Email(String mailId,String mailNetAddress){
this.mailID = mailId;
this.mailNetAddress = mailNetAddress;
}
String getMailStr(){
return this.mailID +"@"+this.mailNetAddress;
}
}
}
//另一個內部類繼承外部類本身
class ChildLayer extends Layer{
void print(){
System.out.println(super.testStr);//訪問父類的成員變量
}
}
//另個內部類繼承內部類Person
class OfficePerson extends Person{
void show(){
System.out.println(name);
System.out.println(getEmail());
}
}
//外部類的測試方法
public void testFunction(){
//測試第一個內部類
ChildLayer childLayer = new ChildLayer();
childLayer.print();
//測試第二個內部類
OfficePerson officePerson = new OfficePerson();
officePerson.setName("abner chai");
//注意此處，必須用 對象.new 出來對象的子類對象
//而不是Person.new Email(...)
//也不是new Person.Email(...)
officePerson.setEmail
(officePerson.new Email("josserchai","yahoo.com"));
officePerson.show();
}
public static void main(String[] args) {
Layer layer = new Layer();
layer.testFunction();
}
}