Java 之四种内部类详解

艾伦耶格尔

发布于 2025-08-28 14:04:47

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在 Java 中，除了传统的类定义方式之外，还有一种特殊的类定义方式——内部类。内部类定义在另一个类的内部，可以访问外部类的成员，这使得代码更加灵活和可读性更强。本文将详细讲解 Java 中四种内部类的类型：成员内部类、静态内部类、局部内部类和匿名内部类，并辅以代码示例，帮助初学者更好地理解内部类的概念、调用方式和应用场景。

一、成员内部类

1. 概念

成员内部类定义在另一个类的内部，它可以访问外部类的所有成员（包括私有成员）。成员内部类就像外部类的成员变量一样，它与外部类实例相关联。

2. 调用方式

创建成员内部类的对象需要先创建外部类的对象，然后使用外部类对象引用访问内部类。

3. 应用场景

组织代码： 将与外部类密切相关的代码组织到内部类中，提高代码的可读性和可维护性。
访问外部类成员： 成员内部类可以访问外部类的私有成员，这使得内部类可以更方便地操作外部类的状态。

4. 代码示例

public class OuterClass {
    private String outerVar = "OuterClass variable";

    // 成员内部类
    class InnerClass {
        public void accessOuterVar() {
            System.out.println("Accessing outer variable: " + outerVar);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        // 创建内部类对象
        OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass();
        // 调用内部类方法
        inner.accessOuterVar(); // 输出: Accessing outer variable: OuterClass variable
    }
}

二、静态内部类

1. 概念

静态内部类也定义在另一个类的内部，但它与外部类没有直接关联。静态内部类可以访问外部类的静态成员，但不能访问外部类的非静态成员。

2. 调用方式

静态内部类可以直接使用外部类名访问，不需要创建外部类对象。

3. 应用场景

组织代码： 将与外部类相关的逻辑组织到静态内部类中，提高代码的可读性和可维护性。
避免外部类实例： 当不需要访问外部类的实例成员时，可以使用静态内部类。

4. 代码示例

public class OuterClass {
    static String outerStaticVar = "OuterClass static variable";

    // 静态内部类
    static class StaticInnerClass {
        public void accessOuterStaticVar() {
            System.out.println("Accessing outer static variable: " + outerStaticVar);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建静态内部类对象
        OuterClass.StaticInnerClass staticInner = new OuterClass.StaticInnerClass();
        // 调用静态内部类方法
        staticInner.accessOuterStaticVar(); // 输出: Accessing outer static variable: OuterClass static variable
    }
}

三、局部内部类

1. 概念

局部内部类定义在方法内部，它只能访问方法内的局部变量，并且只能在方法内部使用。

2. 调用方式

局部内部类只能在定义它的方法内部使用。

3. 应用场景

封装逻辑： 将方法内部的逻辑封装到局部内部类中，提高代码的可读性和可维护性。
创建匿名对象： 局部内部类可以用来创建匿名对象，简化代码。

4. 代码示例

public class OuterClass {
    public void method() {
        // 局部内部类
        class LocalInnerClass {
            public void printMessage() {
                System.out.println("This is a local inner class");
            }
        }
        // 创建局部内部类对象
        LocalInnerClass localInner = new LocalInnerClass();
        // 调用局部内部类方法
        localInner.printMessage(); // 输出: This is a local inner class
    }

    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        outer.method();
    }
}

四、匿名内部类

1. 概念

匿名内部类没有名字，它直接定义在创建对象的地方。匿名内部类可以实现接口或继承类，并重写方法。

2. 调用方式

匿名内部类直接在创建对象的地方定义和使用。

3. 应用场景

简化代码： 当只需要实现一个接口或重写一个方法时，可以使用匿名内部类简化代码。
创建匿名对象： 匿名内部类可以用来创建匿名对象，简化代码。

4. 代码示例

public class OuterClass {
    public void method() {
        // 匿名内部类实现接口
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("This is an anonymous inner class");
            }
        };
        // 执行匿名内部类
        new Thread(runnable).start();
    }

    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        outer.method();
    }
}

五、四种内部类的异同

特性	成员内部类	静态内部类	局部内部类	匿名内部类
定义位置	类内部	类内部	方法内部	创建对象的地方
访问权限	可以访问外部类的所有成员	可以访问外部类的静态成员	可以访问方法内的局部变量	可以访问方法内的局部变量
创建方式	使用外部类对象引用创建	使用外部类名创建	在方法内部创建	在创建对象的地方定义
应用场景	组织代码，访问外部类成员	组织代码，访问外部类的静态成员	封装逻辑，创建匿名对象	简化代码，实现接口或重写方法