Java 基础——内部类

1 概述

1.1 什么是内部类

将一个类 A 定义在另一个类 B 里面，里面的那个类 A 就称为内部类，B 则称为外部类。可以把内部类理解成寄生，外部类理解成宿主。

1.2 什么时候使用内部类

一个事物内部还有一个独立的事物，内部的事物脱离外部的事物无法独立使用

• 人里面有一颗心脏。
• 汽车内部有一个发动机。
• 为了实现更好的封装性。

2 内部类的分类

按定义的位置来分

• 成员内部类，类定义在了成员位置 (类中方法外称为成员位置，无 static 修饰的内部类)
• 静态内部类，类定义在了成员位置 (类中方法外称为成员位置，有 static 修饰的内部类)
• 局部内部类，类定义在方法内
• 匿名内部类，没有名字的内部类，可以在方法中，也可以在类中方法外。

3 成员内部类

成员内部类特点：

• 无 static 修饰的内部类，属于外部类对象的。
• 宿主：外部类对象。

内部类的使用格式：

外部类.内部类。 // 访问内部类的类型都是用 外部类.内部类

获取成员内部类对象的两种方式：

方式一：外部直接创建成员内部类的对象

外部类.内部类 变量 = new 外部类（）.new 内部类（）;

方式二：在外部类中定义一个方法提供内部类的对象

案例演示

方式一：
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //  宿主：外部类对象。
       // Outer out = new Outer();
        // 创建内部类对象。
        Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();
        oi.method();
    }
}

class Outer {
    // 成员内部类，属于外部类对象的。
    // 拓展：成员内部类不能定义静态成员。
    public class Inner{
        // 这里面的东西与类是完全一样的。
        public void method(){
            System.out.println("内部类中的方法被调用了");
        }
    }
}


方式二：
public class Outer {
    String name;
    private class Inner{
        static int a = 10;
    }
    public Inner getInstance(){
        return new Inner();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Outer o = new Outer();
        System.out.println(o.getInstance());
    }
}

3.1 成员内部类的细节

编写成员内部类的注意点：

• 成员内部类可以被一些修饰符所修饰，比如： private，默认，protected，public，static 等
• 在成员内部类里面，JDK16 之前不能定义静态变量，JDK16 开始才可以定义静态变量。
• 创建内部类对象时，对象中有一个隐含的 Outer.this 记录外部类对象的地址值。（稍后请看内存图）

详解：

内部类被 private 修饰，外界无法直接获取内部类的对象，只能通方式二获取内部类的对象

被其他权限修饰符修饰的内部类一般用方式一直接获取内部类的对象

内部类被 static 修饰是成员内部类中的特殊情况，叫做静态内部类下面单独学习。

内部类如果想要访问外部类的成员变量，外部类的变量必须用 final 修饰，JDK8 以前必须手动写 final，JDK8 之后不需要手动写，JDK 默认加上。

3.2 成员内部类面试题

请在?地方向上相应代码,以达到输出的内容
注意：内部类访问外部类对象的格式是：外部类名.this

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Outer.inner oi = new Outer().new inner();
        oi.method();
    }
}

class Outer {	// 外部类
    private int a = 30;

    // 在成员位置定义一个类
    class inner {
        private int a = 20;

        public void method() {
            int a = 10;
            System.out.println(???);	// 10   答案：a
            System.out.println(???);	// 20	答案：this.a
            System.out.println(???);	// 30	答案：Outer.this.a
        }
    }
}

3.3 成员内部类内存图

4 静态内部类

静态内部类特点：

• 静态内部类是一种特殊的成员内部类。
• 有 static 修饰，属于外部类本身的。
• 总结：静态内部类与其他类的用法完全一样。只是访问的时候需要加上外部类.内部类。
• 拓展 1:静态内部类可以直接访问外部类的静态成员。
• 拓展 2:静态内部类不可以直接访问外部类的非静态成员，如果要访问需要创建外部类的对象。
• 拓展 3:静态内部类中没有银行的 Outer.this。

内部类的使用格式：

外部类.内部类。

静态内部类对象的创建格式：

外部类.内部类 变量 = new 外部类.内部类构造器;

调用方法的格式：

• 调用非静态方法的格式：先创建对象，用对象调用
• 调用静态方法的格式：外部类名.内部类名.方法名();

案例演示：

// 外部类：Outer01
class Outer01{
    private static  String sc_name = "黑马程序";
    // 内部类: Inner01
    public static class Inner01{
        // 这里面的东西与类是完全一样的。
        private String name;
        public Inner01(String name) {
            this.name = name;
        }
        public void showName(){
            System.out.println(this.name);
            // 拓展:静态内部类可以直接访问外部类的静态成员。
            System.out.println(sc_name);
        }
    }
}

public class InnerClassDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建静态内部类对象。
        // 外部类.内部类  变量 = new  外部类.内部类构造器;
        Outer01.Inner01 in  = new Outer01.Inner01("张三");
        in.showName();
    }
}

5 局部内部类

• 局部内部类 ：定义在方法中的类。

定义格式:

class 外部类名 {
	数据类型 变量名;

	修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) {
		// …
		class 内部类 {
			// 成员变量
			// 成员方法
		}
	}
}

案例

class People{
    public People() {
       
    }
}
 
class Man{
    public Man(){
       
    }
   
    public People getWoman(){
        class Woman extends People{   //局部内部类
            int age =0;
        }
        return new Woman();
    }
}　

注意: 局部内部类就像是方法里面的一个局部变量一样，是不能有 public、protected、private 以及 static 修饰符的。

6 匿名内部类【重点】

6.1 概述

• 匿名内部类 ：是内部类的简化写法。他是一个隐含了名字的内部类。开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。

6.2 格式

new 类名或者接口名() {
     重写方法;
};

包含了：

• 继承或者实现关系
• 方法重写
• 创建对象

所以从语法上来讲，这个整体其实是匿名内部类对象

6.3 什么时候用到匿名内部类

实际上，如果我们希望定义一个只要使用一次的类，就可考虑使用匿名内部类。匿名内部类的本质作用是为了简化代码。

之前我们使用接口时，似乎得做如下几步操作：

• 定义子类
• 重写接口中的方法
• 创建子类对象
• 调用重写后的方法

interface Swim {
    public abstract void swimming();
}

// 1. 定义接口的实现类
class Student implements Swim {
    // 2. 重写抽象方法
    @Override
    public void swimming() {
        System.out.println("狗刨式...");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 3. 创建实现类对象
        Student s = new Student();
        // 4. 调用方法
        s.swimming();
    }
}

我们的目的，最终只是为了调用方法，那么能不能简化一下，把以上四步合成一步呢？匿名内部类就是做这样的快捷方式。

6.4 匿名内部类前提和格式

匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口。

匿名内部类格式

new 父类名或者接口名(){
    // 方法重写
    @Override 
    public void method() {
        // 执行语句
    }
};

6.5 使用方式

以接口为例，匿名内部类的使用，代码如下：

interface Swim {
    public abstract void swimming();
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用匿名内部类
		new Swim() {
			@Override
			public void swimming() {
				System.out.println("自由泳...");
			}
		}.swimming();

        // 接口 变量 = new 实现类(); // 多态,走子类的重写方法
        Swim s2 = new Swim() {
            @Override
            public void swimming() {
                System.out.println("蛙泳...");
            }
        };

        s2.swimming();
        s2.swimming();
    }
}

6.6 匿名内部类的特点

• 定义一个没有名字的内部类
• 这个类实现了父类，或者父类接口
• 匿名内部类会创建这个没有名字的类的对象

6.7 匿名内部类的使用场景

通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时，也可以将匿名内部类作为参数传递。代码如下：

interface Swim {
    public abstract void swimming();
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 普通方式传入对象
        // 创建实现类对象
        Student s = new Student();
    
        goSwimming(s);
        // 匿名内部类使用场景:作为方法参数传递
        Swim s3 = new Swim() {
            @Override
            public void swimming() {
                System.out.println("蝶泳...");
            }
        };
        // 传入匿名内部类
        goSwimming(s3);

        // 完美方案: 一步到位
        goSwimming(new Swim() {
            public void swimming() {
                System.out.println("大学生, 蛙泳...");
            }
        });

        goSwimming(new Swim() {
            public void swimming() {
                System.out.println("小学生, 自由泳...");
            }
        });
    }

    // 定义一个方法,模拟请一些人去游泳
    public static void goSwimming(Swim s) {
        s.swimming();
    }
}