Java中的嵌套類和內部類

以前看<Java編程思想>的時候，看到過嵌套類跟內部類的區別，不過后來就把它們的概念給忘了吧。昨天在看<數據結構與算法分析(Java語言版)>的時候，又遇到了這個概念，當時就很大的疑惑：嵌套類跟內部類有什么區別？只有是否有關鍵字static的區別嗎？

所以今天找了個時間查了一下兩者的詳細區別，總結在這篇博客中，既方便自己的復習和學習，也啟示他人吧。

1，概念：

定義在一個類內部的類，叫作“嵌套類”。嵌套類分為兩種：static的和非static的。后者又有一個專門的名字，叫作“內部類”。所以從概念可以看出，嵌套類跟內部類是所屬關系，后者包含於前者。示例代碼如下：

class OuterClass {
    ...
    static class StaticNestedClass {
        ...
    }
    class InnerClass {
        ...
    }
}

同時，嵌套類是其所在類的成員。內部類可以訪問所在類的所有成員，即使該成員是private的。而static嵌套類則不得訪問所在類的成員。同時，嵌套類，static和非static的，都可以被聲明為private、public、protected和default的。

2，為什么要使用嵌套類？

好處應該都比較文本化吧，以后在使用的過程中去理解和體會吧：對只在一個地方使用的類進行邏輯上的分組；增加了封裝性；易於閱讀和維護。

3，static嵌套類：

因為static嵌套類不能直接訪問所在類的非static成員變量和方法，所以static嵌套類必須通過綁定所在類的實例來進行訪問。而對於所在類的靜態成員和方法包括private、protected和public的，可以訪問。因為它也有static修飾。

static嵌套類通過寫出封裝的類名來進行實例化和訪問其內部成員：

OuterClass.StaticNestedClass nestedObject =
     new OuterClass.StaticNestedClass();

4，內部類：

因為內部類是所在類的成員，所以它可以訪問所在類的任意變量和方法，但是它本身卻不能定義任何static的變量或方法。

同時，內部類的實例化方式也與static嵌套類有所不同：

OuterClass outerObject=new OuterClass();
OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();

static嵌套類與non-static嵌套類，在形式上只有是否含有static關鍵字的區別，但是JVM在初始化時兩者還是有差別的：差別就是后者在實例化時會自動地與外圍實例建立一種聯系，且這種聯系不得修改。JVM在實例化non-static嵌套類時會生成一個指向外圍實例的對象引用(this)，保存這種引用將會消耗時間和空間，同時，在外圍實例滿足垃圾回收的條件時仍然得以留存。

5，內部類的分類：

以前曾經接觸過內部類的分類，這里一並總結一下：

以前的所謂的一些面試寶典里面差不多都是將內部類分為四個種類：

靜態內部類(既static嵌套類)、成員內部類(既上述內部類)、局部內部類和匿名內部類。前兩者都已經介紹過了，下面專門看一下后面兩者。

5.1，局部內部類：

定義在方法內部的類叫作“局部內部類”。它的作用域僅限於方法作用域內，只能在方法的作用域內定義和實例化，是用處最小的類類型。和局部變量一樣，它不能被修飾為private, public, protected和static的，並且只能訪問方法內部定義的final變量。

class LocalInner
{
    int a = 1;

    public void doSomething()
    {
        int b = 2;
        final int c = 3;
        // 定義一個局部內部類
        class Inner3
        {
            public void test()
            {
                System.out.println("Hello World");
                System.out.println(a);

                // 不可以訪問非final的局部變量
                // error: Cannot refer to a non-final variable b inside an inner
                // class defined in a different method
                // System.out.println(b);

                // 可以訪問final變量
                System.out.println(c);
            }
        }

        // 創建局部內部類的實例並調用方法
        new Inner3().test();
    }
}

public class LocalInnerClassTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // 創建外部類對象
        LocalInner inner = new LocalInner();
        // 調用外部類的方法
        inner.doSomething();
    }

}

5.2，匿名內部類：

顧名思義，匿名內部類就是沒有名字的局部類。它不使用關鍵字class, extends, implements以及構造函數。

它通常作為方法的一個參數傳入，比如在android開發中對一個Button添加一個OnClickListener監聽器。

匿名內部類隱匿的繼承了一個父類或者實現了一個接口。比如：

mUiHandler.post(new Runnable{
    @override
    public void run(){
    //
    }

});

AsyncClient.get(url, new JsonHttpResponseHandler() {
            @Override
            public void onSuccess(int statusCode, Header[] headers,
                    JSONObject response) {
                // TODO Auto-generated method stub
                super.onSuccess(statusCode, headers, response);}} );

內部類通過將相關的類組織在一直，從而降低了命名空間的復雜性。

6，內部類的序列化問題。

對任何種類內部類（包括局部內部類和匿名內部類）的序列化都是不被鼓勵的。因為java編譯器在對內部類進行編譯的時候，將進行“合成構造”。合成構造使得java編譯器實現了java的新特性，但是卻沒有對JVM做出相應的改變。然而，不同的java編譯器對合成構造是有差別的，因而，如果對內部類進行了序列化，將使得不同的JRE實現中存在兼容性問題。

 

本文是在參考了大量他人的勞動成果之上的而寫成的，主要的參考文獻有：

http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/nested.html；

http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/02/08/2909307.html。