第40章 内部类

作者：张子默

一、概述

1、内部类的概念

将一个类A定义在另一个类B’里面，里面那个类A就称为内部类，B则称为外部类。

2、成员内部类

定义在类中方法外的类。

定义格式：

class 外部类 {
    class 内部类{
    }
}
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在描述事物时，若一个事物内部还包含其他事物，就可以使用内部类这种结构。比如，汽车类Car中包含发动机类Engine，这时，Engine就可以使用内部类来描述，定义在成员变量位置。

代码举例：

class Car { //外部类
    class Engine { //内部类
    }
}
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3、访问特点

• 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有成员。
• 外部类要访问内部类的成员，必须要建立内部类的对象。

创建内部类对象格式：

外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型()；
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访问演示，代码如下：

定义类：

public class Person {
    private boolean live = true;
    class Heart {
        public void jump() {
            // 直接访问外部类成员
            if (live) {
            	System.out.println("心脏在跳动");
            } else {
            	System.out.println("心脏不跳了");
            }
        }
    }
    public boolean isLive() {
    	return live;
    }
    public void setLive(boolean live) {
    	this.live = live;
    }
}
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定义测试类：

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建外部类对象
        Person p = new Person();
        // 创建内部类对象
        Heart heart = p.new Heart();
        // 调用内部类方法
        heart.jump();
        // 调用外部类方法
        p.setLive(false);
        // 调用内部类方法
        heart.jump();
    }
}

输出结果:
心脏在跳动
心脏不跳了
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内部类仍然是一个独立的类，在编译之后，内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类名和$符号。

比如，Person$Heart.class

二、匿名内部类【重点】

匿名内部类是内部类的简化写法。它的本质是一个带具体实现的 父类或者接口的 匿名的子类对象。开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例，当你使用一个接口时，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

我们的目的，最终只是为了调用方法，那么能不能简化一下，也就是说要把以上的四步合成一步。匿名内部类就是这样的快捷方式。

1、前提

匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口。

2、格式

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

以接口为例，匿名内部类的使用，代码如下：

定义接口：

public abstract class FlyAble{
	public abstract void fly();
}
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创建匿名内部类，并调用：

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        1.等号右边:是匿名内部类，定义并创建该接口的子类对象
        2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
        */
        FlyAble f = new FlyAble(){
        public void fly() {
        System.out.println("我飞了~~~
        ");
        }
        };
        //调用 fly方法,执行重写后的方法
        f.fly();
    }
}
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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：

public class InnerDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        1.等号右边:定义并创建该接口的子类对象
        2.等号左边:是多态,接口类型引用指向子类对象
        */
        FlyAble f = new FlyAble(){
            public void fly() {
                System.out.println("我飞了~~~");
            }
    	};
        // 将f传递给showFly方法中
        showFly(f);
    }
    public static void showFly(FlyAble f) {
    	f.fly();
    }
}
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以上两步，也可以简化为一步，代码如下：

public class InnerDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        创建匿名内部类,直接传递给showFly(FlyAble f)
        */
        showFly( new FlyAble(){
            public void fly() {
            	System.out.println("我飞了~~~");
            }
        });
    }
    public static void showFly(FlyAble f) {
        f.fly();
    }
}
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三、实例

• 内部类的概念、分类、内部类的使用

package com.zzm.day11.demo03;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 15:58
 * 创建人：张子默
 */
public class Body { // 外部类

    public class Heart { // 成员内部类

        // 内部类的方法
        public void beat() {
            System.out.println("心脏跳动，蹦蹦蹦！");
            System.out.println("我叫：" + name);
        }

    }

    // 外部类的成员变量
    private String name;

    // 外部类的方法
    public void methodBody() {
        System.out.println("外部类的方法");
        new Heart().beat();

    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

package com.zzm.day11.demo03;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 15:46
 * 创建人：张子默
 */

/*
如果一个事物的内部包含另外一个事物，那么这就是一个类内部包含另一个类。
例如：身体和心脏的关系。又如：汽车和发动机的关系。

分类：
    1.成员内部类
    2.局部内部类(包含匿名内部类)

成员内部类的定义格式：
    修饰符 class 类名称 {
        修饰符 class 类名称 {
            // ...
        }
        // ...
    }

注意：内用外，随意访问；外用内，需要内部类对象。

===============================
使用成员内部类
    1.间接方式：在外部类的方法当中使用内部类；然后main只是调用外部类的方法。
    2.直接方式：公式：
        类名称 对象名 = new 类名称();
        【外部类名称.内部类名称 对象名 = new 外部类名称().new 内部类名称();】
 */
public class Demo01InnerClass {

    public static void main(String[] args) {
        Body body = new Body(); // 外部类对象
        // 通过外部类的对象调用外部类的方法，里面再使用内部类Heart
        body.methodBody();
        System.out.println("====================");

        // 按照公式写：
        Body.Heart heart = new Body().new Heart();
        heart.beat();
    }

}
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• 重名成员的访问

package com.zzm.day11.demo03;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 16:27
 * 创建人：张子默
 */

// 如果出现了重名现象，那么格式是：外部类名称.this.外部类成员变量名
public class Outer {

    int num = 10; // 外部类的成员变量

    public class Inner /*extends Object*/ {

        int num = 20; // 内部类的成员变量

        public void methodInner() {
            int num = 30; // 内部类方法的局部变量
            System.out.println(num); // 局部变量，就近原则
            System.out.println(this.num); // 内部类的成员变量
            System.out.println(Outer.this.num); // 外部类的成员变量
        }

    }

}

package com.zzm.day11.demo03;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 16:36
 * 创建人：张子默
 */
public class Demo02InnerClass {

    public static void main(String[] args) {
        // 外部类名称.内部类名称 对象名 = new 外部类名称().new 内部类名称();
        Outer.Inner obj = new Outer().new Inner();
        obj.methodInner();
    }

}
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• 内部类中的注意事项及权限

package com.zzm.day11.demo04;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 17:05
 * 创建人：张子默
 */

/*
局部内部类如果希望访问所在方法的局部变量，那么这个局部变量必须是【有效final的】。

备注：从Java 8开始，只要局部变量事实不变，那么fina关键字可以省略。

原因：
    1.new出来的对象在堆内存当中。
    2.局部变量是跟着方法走的，在栈内存当中。
    3.方法运行结束之后立刻出栈，局部变量就会立刻消失。
    4.new出来的对象会在堆内存中持续存在，直到垃圾回收消失。
 */
public class MyOuter {

    public void methodOuter() {
        int num = 10; // 所在方法的局部变量
        // num = 20;

        class MyInner {
            public void methodInner() {
                System.out.println(num);
            }
        }
    }

}

package com.zzm.day11.demo04;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 16:45
 * 创建人：张子默
 */
public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        Outer obj = new Outer();
        obj.methodOuter();
    }

}

package com.zzm.day11.demo04;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 16:41
 * 创建人：张子默
 */

/*
如果一个类是定义在一个方法内部的，那么这就是一个局部内部类。
"局部"，只有当前所属的方法才能使用它，出了这个方法外面就不能用了。

定义格式：
    修饰符 class 外部类名称 {
        修饰符 返回值类型 外部方法名称(参数列表) {
            class 局部内部类名称 {
                // ...
            }
        }
    }

小结一下类的权限修饰符：
public > protected > (default) > private
定义一个类的时候，权限修饰符规则：
    1.外部类：public / (default)
    2.成员内部类：public / protected / (default) / private
    3.局部内部类：什么都不能写
 */
class Outer {

    public void methodOuter() {
        class Inner { // 局部内部类
            int num = 10;
            public void methodInner() {
                System.out.println(num); // 10
            }
        }

        Inner inner = new Inner();
        inner.methodInner();
    }

}
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• 匿名内部类

package com.zzm.day11.demo05;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 21:22
 * 创建人：张子默
 */
public interface MyInterface {

    void method1(); // 抽象方法

    void method2();

}

package com.zzm.day11.demo05;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 21:23
 * 创建人：张子默
 */
public class MyInterfaceImpl implements MyInterface {

    @Override
    public void method1() {
        System.out.println("实现类覆盖重写了方法！111");
    }

    @Override
    public void method2() {
        System.out.println("实现类覆盖重写了方法！222");
    }
}

package com.zzm.day11.demo05;

/**
 * 用途：
 * 时间：2021/6/24 21:24
 * 创建人：张子默
 */

/*
如果接口的实现类(或者父类的子类)只需要使用唯一的一次。
那么这种情况下就可以省略掉该类的定义，而改为使用匿名内部类。

匿名内部类的定义格式：
    接口名称 对象名 = new 接口名称() {
        // 覆盖重写所有抽象方法
    }

对格式"new 接口名称() {...}"进行解析：
    1.new代表创建对象的多座。
    2.接口名称就是匿名内部类需要实现哪个接口。
    3.{...}这才是匿名内部类的内容。

另外还要注意几点问题：
    1.匿名内部类在创建对象的时候，只能使用唯一的一次。如果希望多次创建对象，而且类的内容一样的话，那么就必须使用单独定义的实现类了。
    2.匿名对象，在【调用方法】的时候，只能调用唯一一次。如果希望同一个对象调用多次方法，那么必须给对象起个名字。
    3.匿名内部类是使用了【实现类/子类】，但是匿名对象是省略了【对象名称】。
        强调：匿名内部类和匿名对象不是一回事！！！
 */
public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        // MyInterface impl = new MyInterfaceImpl();
        // impl.method();

        // MyInterface some = new MyInterface(); // 错误写法！

        // 使用匿名内部类，但不是匿名对象，对象名称就叫objA
        MyInterface objA = new MyInterface() {

            @Override
            public void method1() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！111-A");
            }

            @Override
            public void method2() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！222-A");
            }
        };

        objA.method1();
        objA.method2();

        // 使用了匿名内部类，而且省略了对象名称，也是匿名对象
        new MyInterface() {
            @Override
            public void method1() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！111-B");
            }

            @Override
            public void method2() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！222-B");
            }
        }.method1();

        // 因为匿名对象无法调用第二次方法，所以需要再创建一个匿名内部类的匿名对象
        new MyInterface() {
            @Override
            public void method1() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！111-B");
            }

            @Override
            public void method2() {
                System.out.println("匿名内部类实现了方法！222-B");
            }
        }.method2();
    }

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