今天整理一下內(nèi)部類焦影，其中包含了內(nèi)部類的特殊形式诲祸，對比普通類有什么區(qū)別和作用，內(nèi)部類和外圍類之間的聯(lián)系掀序，內(nèi)部類的擴展和被擴展帆焕，內(nèi)部類編譯后文件的標識符。文章中有任何錯誤或遺漏請告知博主~
前置概念
嵌套類型：將一個類innerClass或者接口innerInterface的定義放在另一個類outterClass或者接口outterInterface定義的內(nèi)部不恭，那么類innerClass就是內(nèi)部類叶雹、outterClass則是外圍類，類似的接口innerInterface為嵌套接口换吧，接口outterInterface為外圍接口折晦。
從這里可以看出嵌套類型之間的區(qū)別取決于內(nèi)部類型是一個類還是一個接口，以及它的外圍類型是一個類還是一個接口沾瓦。內(nèi)部類型可以是靜態(tài)的满着，也可以不是：前者允許簡單的類型結(jié)構(gòu)，后者定義了它和包圍類對象之間的特別關(guān)系贯莺。
例如：
class OutterClass{
class InnerClass{
private String name;
}
interface InnerInterface{
String getName();
}
static class InnerClass2{
String name;
}
}
interface OutterInterface{
class InnerClass{
private String name;
String getName(){
return name;
}
}
interface InnerInterface{
void getName();
}
}
在這篇文章中风喇，從最常見的類中嵌套類開始理解整個嵌套類型~
內(nèi)部類
知道了內(nèi)部類的概念之后，可以根據(jù)類的各種形式得到一些特殊的內(nèi)部類缕探，其中包括魂莫，靜態(tài)內(nèi)部類，局部內(nèi)部類爹耗，匿名內(nèi)部類豁鲤。在對整個內(nèi)部類應(yīng)該有個大體的認識后，在這里拋出疑問鲸沮，為什么需要內(nèi)部類琳骡，僅僅是因為定義在另一個類的內(nèi)部么？
其實問題在《Thinking in Java》中有早有說明：每個內(nèi)部類都能獨立地繼承自一個（接口的）實現(xiàn)讼溺，所以無論外圍類是否已經(jīng)繼承了某個（接口的）實現(xiàn)楣号，對于內(nèi)部類來說都沒有影響。這句話說明了它可以提供一個功能，即炫狱，使用內(nèi)部類后藻懒，外圍類可以得到類似于多繼承的能力。但不僅于此视译，使用內(nèi)部類還可以獲得其他一些特性：
1.內(nèi)部類可以有多個實例嬉荆，每個實例都有自己的狀態(tài)信息，并且與外圍類的對象信息相互獨立酷含。
2.在單個外圍類中鄙早，可以用多個內(nèi)部類以不同的形式實現(xiàn)同一個接口或繼承同一個類。
3.內(nèi)部類屬于外圍類的一個輕量級可選組件椅亚。
4.內(nèi)部類提供了更好的封裝效果限番，只能依靠外圍類來訪問。
注：《Thinking in Java》中寫的幾條特性里面只選了前面兩條呀舔，并去掉其中第三條換了第四條弥虐，如果有不同理解可以一起討論。
大體上媚赖，內(nèi)部類的作用已經(jīng)被明確了霜瘪，但是我們并不清楚定義內(nèi)部類是如何和外圍類進行聯(lián)系的，下面可以看一下內(nèi)部類和外圍類的聯(lián)系機制惧磺。
內(nèi)部類與外圍類的聯(lián)系
盡管我們知道內(nèi)部類的作用和帶來的特性颖对，但是并不清楚它是如何做到這些的，例如它能提供類似于多繼承的機制豺妓，但是內(nèi)部類和外圍類又有什么關(guān)系惜互？如果無法將內(nèi)部類和外圍類聯(lián)系在一起，那么內(nèi)部類僅僅只是寫在類定義里面的一個普通類琳拭，無法帶來它特殊的作用训堆。如下代碼：
/**
***內(nèi)部類與外圍類的聯(lián)系
**/
public class InnerClassDemo {
public static void main(String[] arg0){
OutterClass outter = new OutterClass();
OutterClass.InnerClass inner = outter.new InnerClass();
System.out.println("--inner.getName = "+inner.getName());
}
}
class OutterClass{
private String name = "OutterClassName";
class InnerClass{
public String getName(){
return name;
}
}
}
輸出：
--inner.getName = OutterClassName
可以看到，內(nèi)部類本身并沒有定義name字段白嘁，它的方法是得到name字段的值坑鱼，輸出的name字段的值是外圍類的name字段的值，那么外圍類和內(nèi)部類之間必然是有關(guān)聯(lián)的絮缅，這種關(guān)聯(lián)就是內(nèi)部類特性和作用的關(guān)鍵鲁沥。在上面的例子中，內(nèi)部類自然擁有了外圍類成員的訪問權(quán)限耕魄，這是如何做到的呢画恰？其實在代碼中可以看到，內(nèi)部類InnerClass實例inner的創(chuàng)建是通過其外部類實例outter.new出來的吸奴，那么內(nèi)部類對象是有機會獲取外圍類對象的引用的允扇。其實事實上也確實如此缠局，在訪問外圍類成員的字段時，就是通過捕獲的外圍類對象引用（非static的內(nèi)部類）這個引用是限定-this的引用（這個引用強調(diào)了一個概念：內(nèi)部類對象是和包圍類對象緊密綁定在一起的考润，這也是同一個外圍類對象實現(xiàn)的一部分）狭园，通過這個引用可以訪問它的包圍類的所有成員，包括私有的糊治。包圍類對象也可以訪問它內(nèi)部類對象的私有成員唱矛，但只能先聲明字段才能訪問。
知道了內(nèi)部類和外部類的聯(lián)系后井辜，就可以靈活使用內(nèi)部類語法規(guī)則來完成我們的設(shè)計绎谦，下面來看內(nèi)部類的使用。
內(nèi)部類的使用
創(chuàng)建
因為內(nèi)部類提供了更好的封裝性抑胎，我們只能通過它的外圍類來訪問它燥滑，那么怎么在外圍類外部創(chuàng)建內(nèi)部類對象呢渐北？在沒有使用內(nèi)部類的時候阿逃，我們創(chuàng)建一個類型的實例時，通常選擇使用new關(guān)鍵字赃蛛，但是在內(nèi)部類這里恃锉，會發(fā)現(xiàn)new關(guān)鍵字只有在外圍類內(nèi)部才起作用，而在外圍類之外是無法new出來的呕臂，其實這也是和內(nèi)部類與外部類的聯(lián)系有關(guān)破托，內(nèi)部類既然要自然擁有訪問外圍類實例的權(quán)限，自然要與外圍類實例聯(lián)系在一起歧蒋，所以需要如上例所示通過外圍類實例使用new創(chuàng)建：OutterClass.InnerClass inner = outter.new InnerClass();
當然這種特別的new的方式不是唯一解土砂，我們也可以選擇另一種創(chuàng)建方式：
/**
*** .this創(chuàng)建
**/
public class innerClassDemo {
public static void main(String[] arg0){
OutterClass outter = new OutterClass();
OutterClass.InnerClass inner = outter.getInnerClass();
System.out.println("--inner.getName = "+inner.getName());
}
}
class OutterClass{
private String name = "OutterClassName";
public InnerClass getInnerClass(){
return new InnerClass();
}
class InnerClass{
public OutterClass getOutterClass(){
return OutterClass.this;
}
public String getName(){
return name;
}
}
}
輸出：
--inner.getName = OutterClassName
在這個例子中，我們直接通過方法返回一個內(nèi)部類谜洽，在這個內(nèi)部類中使用.this來綁定它的外圍類對象萝映，輸出的結(jié)果也是正確的。
總結(jié)一下阐虚，有兩種方式在外部創(chuàng)建一個類的內(nèi)部類序臂，一種是.this，另一種是.new
繼承
在之前实束，我們的內(nèi)部類一直是一個基類奥秆。很多時候，我們使用的內(nèi)部類咸灿，需要繼承一個已經(jīng)存在的類构订，這個類中存在了一些基本的實現(xiàn)。既然是繼承那么內(nèi)部類的繼承也是有選擇性的避矢，它可以繼承一個普通類悼瘾，也可以繼承一個其他類的內(nèi)部類签赃。在繼承普通類時，就像一般的類分尸，但是如果它要繼承另外一個內(nèi)部類锦聊，如下：
/**
***內(nèi)部類繼承內(nèi)部類
**/
public class innerClassDemo {
public static void main(String[] arg0){
OutterClass outter = new OutterClass();
OutterClass.InnerClass inner = outter.getInnerClass();
System.out.println("--inner.getName = "+inner.getName());
}
}
class OutterClass extends OutterClass2{
private String name = "OutterClassName";
public InnerClass getInnerClass(){
return new InnerClass();
}
class InnerClass extends InnerClass2{
public OutterClass getOutterClass(){
return OutterClass.this;
}
public String getName(){
return name;
}
}
}
class OutterClass2{
private String name = "OutterClassName2";
public InnerClass2 getInnerClass(){
return new InnerClass2();
}
class InnerClass2{
public OutterClass2 getOutterClass(){
return OutterClass2.this;
}
public String getName(){
return name;
}
}
}
輸出：
--inner.getName = OutterClassName
在這里可以看到InnerClass繼承了InnerClass2，程序也是正確的運行的箩绍，當我把InnerClass類的外圍類OutterClass的繼承關(guān)系去掉孔庭，就會提示錯誤，這說明材蛛，如果一個內(nèi)部類要繼承另外一個內(nèi)部類圆到，那么需要它的外圍類也繼承它要繼承的內(nèi)部類的外圍類，即InnerClass要繼承InnerClass2卑吭，則OutterClass要繼承OutterClass2芽淡。
把內(nèi)部類繼承內(nèi)部類說完之后，再看一下豆赏，外部類繼承包圍類的一個內(nèi)部類挣菲，例如：
/**
***外部類繼承內(nèi)部類
**/
public class innerClassDemo {
public static void main(String[] arg0){
Unrelate unrelate = new Unrelate(new OutterClass());
System.out.println("unrelateName = "+unrelate.getName());
}
}
class OutterClass{
private String name = "OutterClassName";
public InnerClass getInnerClass(){
return new InnerClass();
}
class InnerClass{
public OutterClass getOutterClass(){
return OutterClass.this;
}
public String getName(){
return name;
}
}
}
class Unrelate extends OutterClass.InnerClass{
Unrelate(OutterClass outter){
outter.super();
}
}
輸出：
unrelateName = OutterClassName
在這里，如果直接class Unrelate extends InnerClass會報錯掷邦，因為它的超類InnerClass是一個內(nèi)部類白胀，需要關(guān)聯(lián)一個外圍類，所以正確的寫法是class Unrelate extends OutterClass.InnerClass抚岗，盡管Unrelate類不是一個內(nèi)部類或杠，也不是一個外圍類，但是還是需要給它傳入一個外圍類對象綁定宣蔚。而Unrelate對象的使用和其他普通類并沒有什么不同向抢。
作用字段，繼承和隱藏
在這里整體的分析一下內(nèi)部類的作用情況胚委。
首先挟鸠，內(nèi)部類獲取了它外圍類的引用，所以外圍類的所有字段和方法都是可以使用的篷扩，術(shù)語叫作 在作用字段內(nèi)兄猩。但是，內(nèi)部類自己也存在的字段和方法鉴未，如果內(nèi)部類的字段和方法和外圍類的字段方法名一樣枢冤，會不會造成沖突？代碼如下：
/**
***內(nèi)部類作用字段
**/
public class innerClassDemo {
public static void main(String[] arg0){
OutterClass outter = new OutterClass();
OutterClass.InnerClass inner = outter.new InnerClass();
System.out.println("--getName = "+inner.getName());
}
}
class OutterClass{
private String name = "OutterClassName";
public InnerClass getInnerClass(){
return new InnerClass();
}
public String getName(){
System.out.println("--OutterClass-getName-");
return name;
}
class InnerClass{
private String name = "InnerClassName";
public OutterClass getOutterClass(){
return OutterClass.this;
}
public String getName(){
System.out.println("--InnerClass-getName-");
return name;
}
}
}
輸出：
--InnerClass-getName-
--getName = InnerClassName
這里可以看到铜秆，輸出的結(jié)果和之前在InnerClass中沒有name字段時不一樣淹真，inner使用了它自己的字段name，而屬于外圍類的字段name和方法getName()被隱藏了连茧，其實隱藏外圍類的情況共有兩種：
1.內(nèi)部類有自己的字段和方法核蘸。
2.內(nèi)部類的父類有字段和方法巍糯。
在這兩種情況下，任意的簡單名用法客扎，都會直接引用內(nèi)部類成員祟峦。因為會出現(xiàn)隱藏的問題，所以在內(nèi)部類內(nèi)使用外圍類的字段和方法的時候徙鱼，建議使用.this來限定宅楞，例如：OutterClass.this.name。
把一般的內(nèi)部類說完之后袱吆，我們看一下幾種特別的內(nèi)部類：
靜態(tài)內(nèi)部類
定義：把一個靜態(tài)類定義在另一個類定義中厌衙，就是靜態(tài)內(nèi)部類（嵌套類），和普通的內(nèi)部類相比绞绒，定義時使用了static關(guān)鍵字婶希。
還記得之前，普通的內(nèi)部類對象會在內(nèi)部捕獲并保存它外圍類對象的引用蓬衡，但是喻杈，靜態(tài)內(nèi)部類不是這樣的。靜態(tài)內(nèi)部類本身就是外圍類的一個成員撤蟆，而不是一個獨立的對象存在的奕塑。因為沒有保存它外圍類對象堂污，所以靜態(tài)內(nèi)部類的創(chuàng)建不依賴于外圍類的引用家肯，也沒有自然獲取的外圍類各種字段方法的權(quán)限。 例如：
/**
***靜態(tài)內(nèi)部類
**/
public class innerClassDemo {
public static void main(String[] arg0){
OutterClass.InnerClass2 inner = new OutterClass.InnerClass2();
System.out.println("--getName = "+inner.getName());
}
}
class OutterClass{
private String name = "OutterClassName";
public String getName(){
System.out.println("--OutterClass-getName-");
return name;
}
static class InnerClass2{
private String name = "InnerClassName2";
public String getName(){
System.out.println("--InnerClass2-getName-");
return name;
}
}
}
為InnerClass類添加static關(guān)鍵字盟猖，使得它變成一個靜態(tài)內(nèi)部類讨衣，那么使用OutterClass.this.name的時候會提示錯誤，說明無法訪問外圍類的非靜態(tài)字段
局部內(nèi)部類
定義：定義在外圍類的內(nèi)部代碼塊中式镐，它不時外圍類的一部分反镇，但是能訪問當前代碼塊內(nèi)的變量和所有的外圍類的成員，作用的范圍類似于局部變量只在當前代碼塊內(nèi)部娘汞，因為外部沒有任何引用它的路徑歹茶。
局部內(nèi)部類可以訪問定義的該類作用字段中的所有變量，包括代碼塊中的局部變量你弦，外圍類的所有成員和局部內(nèi)部類的所有字段惊豺，但是代碼塊中的局部變量或方法參數(shù)只能聲明成final才能被訪問。這是多線程的問題訪問保證安全性的措施禽作，而且這樣的好處是值是確定的尸昧。在局部內(nèi)部類中，也會存在普通內(nèi)部類存在的隱藏字段方法等問題旷偿，如果隱藏的是代碼塊的局部變量烹俗，那么久沒有辦法來訪問這個被隱藏的變量了爆侣。
匿名內(nèi)部類
定義：擴展了某個類或?qū)崿F(xiàn)了某個接口的的匿名類。
匿名內(nèi)部類沒有顯示聲明的構(gòu)造器幢妄，但是可以使用初始代碼塊來初始化兔仰。雖然匿名類使用起來很簡單，但是會降低代碼的可讀性蕉鸳。
接口中的嵌套
雖然可以使用斋陪，但是目前來說，接口作為一個行為協(xié)議置吓，盡量不要在內(nèi)部書寫除協(xié)議本身以外的東西无虚。
接口中嵌套類或者接口，本質(zhì)上和類中嵌套類一樣衍锚，只是把一個與接口聯(lián)系緊密的類型關(guān)聯(lián)到這個接口的內(nèi)部友题。例如：
interface OutterInterface{
class InnerClass{}
interface InnerInterface{}
InnerClass getInnerClass();
InnerInterface getInnerInterface();
}
這樣，內(nèi)部的接口或者內(nèi)部的類就和外圍接口緊密的綁定在一起戴质。注：任何在接口中定義的類都是public和static的
類中嵌套接口
其實這個是很少很少用度宦，目前來說，我還沒有見過告匠，但是說明一下戈抄。它們在類中起到的作用僅僅只是組織相關(guān)類型的機制。由于接口沒有實現(xiàn)后专，所以它不能是非靜態(tài)的划鸽，默認的static關(guān)鍵字省略。
內(nèi)部類標識符
一般來說戚哎，我們的Demo.java文件編譯后文件名為Demo.class文件裸诽，但是如果java文件內(nèi)部包含了內(nèi)部類，那么文件會將內(nèi)部類分出一個class文件型凳，內(nèi)部類的文件名為外圍類名$內(nèi)部類名丈冬，例如Outer實體中還有Inner類，那么編譯出來后甘畅，會存在Outer.class文件和Outer$Inner.class文件埂蕊。那么如果是個匿名內(nèi)部類呢，它本身就沒有名字疏唾，這種情況下蓄氧，編譯器會簡單的產(chǎn)生一個數(shù)字作為它的標識符。例如Outer$1.class荸实。
寫到這里已經(jīng)把內(nèi)部類給寫完了匀们，雖然后面部分只用文字描述了一下，還有一些東西沒有寫在上面准给，具體的可以再去看看研究研究泄朴，比如匿名內(nèi)部類和局部內(nèi)部類的區(qū)別等重抖。
本文參考《Thinking in Java》第10章內(nèi)部類，《Java程序設(shè)計語言》第5章 嵌套類和接口
