第09課內部類 · 學習講義 2019

在類內部可定義成員變量和方法，且在類內部也可以定義另一個類。如果在類 Outer 的內部再定義一個類 Inner，此時類 Inner 就稱為內部類（或稱為嵌套類），而類 Outer 則稱為外部類（或稱為宿主類）。 * 內部類仍然是一個獨立的類，在編譯之后內部類會被編譯成獨立的`.class`文件，前面冠以外部類的類名和`$`符號。 * 內部類不能用普通的方式訪問。內部類是外部類的一個成員，因此內部類可以自由地訪問外部類的成員變量，無論是否為 private 的。 * 內部類聲明成靜態的，就不能隨便訪問外部類的成員變量，仍然是只能訪問外部類的靜態成員變量。 ## 1、成員內部類成員內部類（實例內部類）是指沒有用 static 修飾的內部類，有的地方也稱為非靜態內部類。示例如下： ``` public class Out { class Inner {} } ``` * 在外部類的靜態方法和外部類以外的其他類中，必須通過外部類的實例創建內部類的實例。 ``` public class Outer { class Inner {} Inner inner = new Inner(); // 不需要創建外部類實例 public void method1() { Inner i = new Inner(); // 不需要創建外部類實例 } public static void method2() { Inner i = new Outer().new Inner(); // 需要創建外部類實例 } } ``` * 在實例內部類中，可以訪問外部類的所有成員。 ``` public class Outer { public int a = 100; static int b = 100; final int c = 100; private int d = 100; public String method3() { return "實例方法"; } public static String method4() { return "靜態方法"; } class Inner { int a2 = a + 1; // 訪問 public 的 a int b2 = b + 1; // 訪問 static 的 b int c2 = c + 1; // 訪問 final 的 c int d2 = d + 1; // 訪問 private 的 d String str1 = method1(); // 訪問實例方法method1 String str2 = method2(); // 訪問靜態方法method2 } public static void main(String[] args) { Inner in = new Outer().new Inner(); System.out.println(in.a2); // 輸出 101 System.out.println(in.b2); // 輸出 101 System.out.println(in.c2); // 輸出 101 System.out.println(in.d2); // 輸出 101 System.out.println(in.str1); // 輸出實例方法 System.out.println(in.str2); // 輸出靜態方法 } } ``` * 在外部類中不能直接訪問內部類的成員，而必須通過內部類的實例去訪問。如果類 A 包含內部類 B，類 B 中包含內部類 C，則在類 A 中不能直接訪問類 C，而應該通過類 B 的實例去訪問類 C。 * 外部類實例與內部類實例是一對多的關系，也就是說一個內部類實例只對應一個外部類實例，而一個外部類實例則可以對應多個內部類實例。 ``` public class Outer { int a = 10; class Inner { int a = 20; int a1 = this.a; int b3 = Outer.this.a; } } ``` * 在實例內部類中不能定義 static 成員，除非同時使用 final 和 static 修飾。【選擇】已知外部類 Out 中含有成員內部類 Inner，在主方法中怎么獲取內部類 Inner 的實例化對象 inner（）（選擇兩項） ``` A Out o = new Out(); Out.Inner inner = o.new Out(); B Out o = new Out(); Out.Inner inner = o.new Inner(); C Out.Inner inner = new Inner(); D Out.Inner inner = new Out().new Inner(); ``` ## 2、靜態內部類靜態內部類是指使用 static 修飾的內部類。示例代碼如下： ``` public class Outer { static class Inner {} // 靜態內部類 } ``` * 在創建靜態內部類的實例時，不需要創建外部類的實例。 ``` class OtherClass { Outer.Inner oi = new Outer.Inner(); } ``` * 靜態內部類中可以定義靜態成員和實例成員。外部類以外的其他類需要通過完整的類名訪問靜態內部類中的靜態成員，如果要訪問靜態內部類中的實例成員，則需要通過靜態內部類的實例。 ``` public class Outer { static class Inner { int a = 0; static int b = 0; } } class OtherClass { Outer.Inner oi = new Outer.Inner(); int a2 = oi.a; // 訪問實例成員 int b2 = Outer.Inner.b; // 訪問靜態成員 } ``` * 靜態內部類可以直接訪問外部類的靜態成員，如果要訪問外部類的實例成員，則需要通過外部類的實例去訪問。 ``` public class Outer { int a = 0; static int b = 0; static class Inner { Outer o = new Outer(); int a2 = o.b; // 訪問實例變量 int b2 = b; // 訪問靜態變量 } } ``` ## 3、方法內部類局部內部類（方法內部類）是指在一個方法中定義的內部類。示例代碼如下： ``` public class Test { public void method() { class Inner {} // 局部內部類 } } ``` * 局部內部類與局部變量一樣，不能使用訪問控制修飾符（public、private 和 protected）和 static 修飾符修飾。 * 局部內部類只在當前方法中有效。 ``` public class Test { Inner i = new Inner(); // 編譯出錯 Test.Inner ti = new Test.Inner(); // 編譯出錯 Test.Inner ti2 = new Test().new Inner(); // 編譯出錯 public void method() { class Inner {} Inner i = new Inner(); } } ``` * 局部內部類中不能定義 static 成員。 * 局部內部類中還可以包含內部類，但是這些內部類也不能使用訪問控制修飾符（public、private 和 protected）和 static 修飾符修飾。 * 在局部內部類中可以訪問外部類的所有成員。 * 在局部內部類中可以直接訪問當前方法中的參數與變量。如果方法中的成員與外部類中的成員同名，則可以使用`外部類.this.變量`的形式訪問外部類中的成員。 ``` public class Test { int a = 0; int d = 0; public void method() { int b = 0; final int c = 0; final int d = 10; class Inner { int a2 = a; // 訪問外部類中的成員 int b2 = b; // 訪問外部類中的成員 int c2 = c; // 訪問方法中的成員 int d2 = d; // 訪問方法中的成員 int d3 = Test.this.d; //訪問外部類中的成員 } Inner i = new Inner(); System.out.println(i.d2); // 輸出 10 System.out.println(i.d3); // 輸出 0 } } ``` 【選擇】關于下列代碼，說法正確的是（）（選擇一項） ``` public class OutClass { public Object info() { // (1) public static class FunInner { // (2) public String print() { return "方法內部類"; } } return new FunInner().print(); // (3) } } ``` ``` A 代碼編譯成功 B 代碼編譯錯誤，錯誤發生在位置一 C 代碼編譯錯誤，錯誤發生在位置二 D 代碼編譯錯誤，錯誤發生在位置三 ``` ## 4、匿名內部類匿名類是指沒有類名的內部類，必須在創建時使用 new 語句來聲明類。其語法形式如下： ``` new <類或接口>() { // .... } ``` 這種形式的 new 語句聲明一個新的匿名類，它對一個給定的類進行擴展，或者實現一個給定的接口。使用匿名類可使代碼更加簡潔、緊湊，模塊化程度更高。匿名類有兩種實現方式： * 繼承一個類，重寫其方法。 * 實現一個接口（可以是多個），實現其方法 ``` public class Out { void show() { System.out.println("調用 Out 類的 show() 方法"); } } public class Test { public static void main(String[] args) { Out o = new Out() { void show() { System.out.println("調用匿名類中的 show() 方法"); } } o.show(); // 調用匿名類中的 show() 方法 } } ``` * 匿名類和局部內部類一樣，可以訪問外部類的所有成員。 ``` public static void main(String[] args) { int a = 10; final b = 10; Out o = new Out() { void show() { System.out.println(a); // 編譯通過 System.out.println(b); // 編譯通過 } } o.show(); } ``` * 匿名類中允許使用非靜態代碼塊進行成員初始化操作。 ``` Out o = new Out() { int i; { i = 10; } public void show() { System.out.println("i"); } } ``` * 匿名類的非靜態代碼塊會在父類的構造方法之后被執行。【選擇】下面截取了一段匿名內部類的代碼，關于這段代碼，下面說法正確的是（）（選擇兩項） ``` test.show(new Example() { // (1) public static int x; // (2) public abstract void show(); // (3) public void info() { // (4) System.out.println("匿名內部類"); } }); ``` ``` A 位置一錯誤 B 位置二錯誤 C 位置三錯誤 D 位置四錯誤 ``` 【編程】分別通過成員內部類、方法內部類、匿名內部類完成接口 Ball，在測試類 BallTest 的調用。程序參考運行效果圖如下： ``` 成員內部類：打籃球 ************* 方法內部類：打乒乓球 ************* 匿名內部類：打排球 ``` ``` public class Test { public static void main(String[] args) { // 1. 完成成員內部類內部測試 // 2. 完成方法內部類測試 // 3. 完成匿名內部類測試 } } public interface Ball { // 抽象方法 play() } public class BallTest { // 創建成員內部類 Inner_m // 創建方法內部類 // 定義一個方法 void playBall(Ball ball)，調用了 play() 方法 } ```