深入理解內部類

• 為什麼成員內部類可以無條件地訪問外部類成員？

成員內部類甚至可以訪問private的外部類成員，那麼這究竟是怎麼實現的呢？下面通過位元組碼檔案來一探究竟。下面是Outer.java的程式碼：

public class Outter {
    private Inner inner = null;
    public Outter() {
         
    }
     
    public Inner getInnerInstance() {
        if(inner == null)
            inner = new Inner();
        return inner;
    }
      
    protected class Inner {
        public Inner() {
             
        }
    }
}
 

編譯以後，我們知道內部類會單獨稱為一個class位元組碼檔案，

反編譯Outer$Inner.class得到以下資訊：

E:\Workspace\Test\bin\com\cxh\test2>javap -v Outter$Inner
Compiled from "Outter.java"
public class com.cxh.test2.Outter$Inner extends java.lang.Object
  SourceFile: "Outter.java"
  InnerClass:
   #24= #1 of #22; //Inner=class com/cxh/test2/Outter$Inner of class com/cxh/tes
t2/Outter
  minor version: 0
  major version: 50
  Constant pool:
const #1 = class        #2;     //  com/cxh/test2/Outter$Inner
const #2 = Asciz        com/cxh/test2/Outter$Inner;
const #3 = class        #4;     //  java/lang/Object
const #4 = Asciz        java/lang/Object;
const #5 = Asciz        this$0;
const #6 = Asciz        Lcom/cxh/test2/Outter;;
const #7 = Asciz        <init>;
const #8 = Asciz        (Lcom/cxh/test2/Outter;)V;
const #9 = Asciz        Code;
const #10 = Field       #1.#11; //  com/cxh/test2/Outter$Inner.this$0:Lcom/cxh/t
est2/Outter;
const #11 = NameAndType #5:#6;//  this$0:Lcom/cxh/test2/Outter;
const #12 = Method      #3.#13; //  java/lang/Object."<init>":()V
const #13 = NameAndType #7:#14;//  "<init>":()V
const #14 = Asciz       ()V;
const #15 = Asciz       LineNumberTable;
const #16 = Asciz       LocalVariableTable;
const #17 = Asciz       this;
const #18 = Asciz       Lcom/cxh/test2/Outter$Inner;;
const #19 = Asciz       SourceFile;
const #20 = Asciz       Outter.java;
const #21 = Asciz       InnerClasses;
const #22 = class       #23;    //  com/cxh/test2/Outter
const #23 = Asciz       com/cxh/test2/Outter;
const #24 = Asciz       Inner;
 
{
final com.cxh.test2.Outter this$0;
 
public com.cxh.test2.Outter$Inner(com.cxh.test2.Outter);
  Code:
   Stack=2, Locals=2, Args_size=2
   0:   aload_0
   1:   aload_1
   2:   putfield        #10; //Field this$0:Lcom/cxh/test2/Outter;
   5:   aload_0
   6:   invokespecial   #12; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   9:   return
  LineNumberTable:
   line 16: 0
   line 18: 9
 
  LocalVariableTable:
   Start  Length  Slot  Name   Signature
   0      10      0    this       Lcom/cxh/test2/Outter$Inner;
 
 
}
 

從{}裡面開始看，第一行是

final com.cxh.test2.Outter this$0;

這行是一個指向外部類物件的指標，也就是說編譯器會預設給內部類新增一個指向外部類物件的引用。那麼這個reference是如何賦初值的呢？看內部類的構造器。

public com.cxh.test2.Outter$Inner(com.cxh.test2.Outter);

從這裡可以看出，雖然我們在定義的內部類的構造器是無參構造，但是編譯器還是會預設新增一個引數（指向外部類物件的一個reference），所以成員內部類中的Outter this&0指標便指向了外部類物件，因此可以在成員內部類中隨意訪問外部類的成員。這裡也間接說明成員內部類是依賴於外部類的，如果沒有外部類物件，則無法對Outter this&0引用進行初始化，也就無法建立內部類物件了。

內部類的使用場景和好處

為什麼要使用內部類？總結起來有以下四點：

1. 每個內部類都能獨立地繼承一個介面的實現，多以無論外部類是否已經繼承了某個介面的實現，對於內部類沒有影響。內部類使得多繼承的解決方案更加完善
2. 方便將存在一定邏輯關係的類組織在一起，又可以對外界隱藏
3. 方便寫事件驅動程式
4. 方便寫執行緒程式碼

最重要的一點是內部類的存在使得java的多繼承機制變得完善（thinking in java）

常見的內部類相關面試題

• 根據註釋在（1）（2）（3） 處填寫程式碼

public class Test{
    public static void main(String[] args){
           // 初始化Bean1
           (1)
           bean1.I++;
           // 初始化Bean2
           (2)
           bean2.J++;
           //初始化Bean3
           (3)
           bean3.k++;
    }
    class Bean1{
           public int I = 0;
    }
 
    static class Bean2{
           public int J = 0;
    }
}
 
class Bean{
    class Bean3{
           public int k = 0;
    }
}

由前面剋制，對於成員內部類，必須先產生外部類的例項化物件，才能產生內部類的例項化物件，而靜態內部類不用產生外部類物件就可以產生內部類的例項化物件。

建立靜態內部類例項化物件的一般形式為：外部類類名.內部類類名 xxx = new 外部類類名.內部類類名（）

建立成員內部類例項化物件的一般形式為：外部類類名.內部類類名 xxx = 外部類物件名.new 內部類類名（） 

因此，首先建立外部類物件，123處的程式碼分別是：

Test test = new Test();    

　　Test.Bean1 bean1 = test.new Bean1();   

Test.Bean2 b2 = new Test.Bean2();    

• 下面這段程式碼的輸出結果是什麼？

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        Outter outter = new Outter();
        outter.new Inner().print();
    }
}
 
 
class Outter
{
    private int a = 1;
    class Inner {
        private int a = 2;
        public void print() {
            int a = 3;
            System.out.println("區域性變數：" + a);
            System.out.println("內部類變數：" + this.a);
            System.out.println("外部類變數：" + Outter.this.a);
        }
    }
}

結果： 

3
2
1

最後補充一點知識：關於成員內部類的繼承問題。一般來說，內部類是很少用來作為繼承用的。但是當用來繼承的話，要注意兩點：

　　1）成員內部類的引用方式必須為 Outter.Inner.

　　2）構造器中必須有指向外部類物件的引用，並通過這個引用呼叫super()。這段程式碼摘自《Java程式設計思想》

class WithInner {
    class Inner{
         
    }
}
class InheritInner extends WithInner.Inner {
      
    // InheritInner() 是不能通過編譯的，一定要加上形參
    InheritInner(WithInner wi) {
        wi.super(); //必須有這句呼叫
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        WithInner wi = new WithInner();
        InheritInner obj = new InheritInner(wi);
    }
}

原文：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811445.html