介绍嵌套类和内部类

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本文介绍了嵌套类定义、范围以及和它其中的内部类，加以举例和相应的程序说明。

来源：中国IT实验室 2007年8月25日

关键字： java

在另一个类中定义的类就是嵌套类（nested classes）。嵌套类的范围由装入它的类的范围限制。这样，如果类B被定义在类A之内，那么B为A所知，然而不被A的外面所知。嵌套类可以访问嵌套它的类的成员，包括private 成员。但是，包围类不能访问嵌套类的成员。

嵌套类一般有2种类型：前面加static标识符的和不加static 标识符的。一个static的嵌套类有static修饰符。因为它是static，所以只能通过对象来访问它包围类的成员。也就是说，它不能直接引用它包围类的成员。因为有这个限制，所以static嵌套类很少使用。

嵌套类最重要的类型是内部类（inner class）。内部类是非static的嵌套类。它可以访问它的外部类的所有变量和方法，它可以直接引用它们，就像外部类中的其他非static成员的功能一样。这样，一个内部类完全在它的包围类的范围之内。

下面的程序示例了如何定义和使用一个内部类。名为Outer 的类有一个名为outer_x 的示例变量，一个名为test()的实例方法，并且定义了一个名为Inner 的内部类。

// Demonstrate an inner class.

class Outer {

int outer_x = 100; 
void test() { 

Inner inner = new Inner();

inner.display();

} 
// this is an inner class class Inner { void display() 
{System.out.println("display: outer_x = " + outer_x); }}} 
class InnerClassDemo {

public static void main(String args[]) { 

Outer outer = new Outer();

outer.test();

}

}

该程序的输出如下所示：

display: outer_x = 100

在本程序中，内部类Inner 定义在Outer 类的范围之内。因此，在Inner 类之内的任何代码可以直接访问变量outer_x 。实例方法display() 定义在Inner 的内部，该方法以标准的输出流显示 outer_x 。InnerClassDemo 的main( ) 方法创建类Outer 的一个实例并调用它的test( )方法。创建类Inner 和display() 方法的一个实例的方法被调用。

认识到Inner 类只有在类Outer 的范围内才是可知的是很重要的。如果在类Outer 之外的任何代码试图实例化Inner 类，Java 编译器会产生一条错误消息。总体来说，一个嵌套类和其他任何另外的编程元素没有什么不同：它仅仅在它的包围范围内是可知的。

我们解释过，一个内部类可以访问它的包围类的成员，但是反过来就不成立了。内部类的成员只有在内部类的范围之内是可知的，而且不能被外部类使用。例如：

// This program will not compile.

class Outer {

int outer_x = 100; 
void test() { 

Inner inner = new Inner();

inner.display();

} 
// this is an inner class

class Inner { 

int y = 10; // y is local to Inner

void display() {
System.out.println("display: outer_x = " + outer_x); 

}

}
void showy() { System.out.println(y); // error，y not known here!}} 

class InnerClassDemo {

public static void main(String args[]) { 

Outer outer = new Outer();

outer.test();

}

}

这里，y是作为Inner 的一个实例变量来声明的。这样对于该类的外部它就是不可知的，因此不能被showy() 使用。

尽管我们强调嵌套类在它的外部类的范围之内声明，但在几个程序块的范围之内定义内部类是可能的。例如，在由方法定义的块中，或甚至在for 循环体内部，你也可以定义嵌套类，如下面的程序所示：

// Define an inner class within a for loop.

class Outer {

int outer_x = 100; 
void test() { for(int i=0; i<10; i++) { class Inner { void display() 
{System.out.println("display: outer_x = " + outer_x); 

}

}

Inner inner = new Inner(); 

inner.display();

}

}

} 
class InnerClassDemo {

public static void main(String args[]) { 

Outer outer = new Outer();

outer.test();

}

}

该程序的这个版本的输出如下所示：

display: outer_x = 100

display: outer_x = 100

display: outer_x = 100 

display: outer_x = 100

display: outer_x = 100

display: outer_x = 100

display: outer_x = 100

display: outer_x = 100

display: outer_x = 100

display: outer_x = 100

尽管嵌套类在日常的大多数编程中不使用，但当处理applet （小应用程序）时是特别有帮助的。在第20章中我们将继续嵌套类的话题。在那里你将看到对于某些类型的事件内部类如何被用来简化代码。你也将了解匿名内部类（anonymous inner classes）,它是一个没有名字的内部类。

最后一点：嵌套类在Java 的最初的1.0版本中是不允许的。直到Java 1.1 中才添加了嵌套类。

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