Java中的嵌套类和内部类

以前看<Java编程思想>的时候，看到过嵌套类跟内部类的区别，不过后来就把它们的概念给忘了吧。昨天在看<数据结构与算法分析(Java语言版)>的时候，又遇到了这个概念，当时就很大的疑惑：嵌套类跟内部类有什么区别？只有是否有关键字static的区别吗？

所以今天找了个时间查了一下两者的详细区别，总结在这篇博客中，既方便自己的复习和学习，也启示他人吧。

1，概念：

定义在一个类内部的类，叫作“嵌套类”。嵌套类分为两种：static的和非static的。后者又有一个专门的名字，叫作“内部类”。所以从概念可以看出，嵌套类跟内部类是所属关系，后者包含于前者。示例代码如下：

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

同时，嵌套类是其所在类的成员。内部类可以访问所在类的所有成员，即使该成员是private的。而static嵌套类则不得访问所在类的成员。同时，嵌套类，static和非static的，都可以被声明为private、public、protected和default的。

2，为什么要使用嵌套类？

好处应该都比较文本化吧，以后在使用的过程中去理解和体会吧：对只在一个地方使用的类进行逻辑上的分组；增加了封装性；易于阅读和维护。

3，static嵌套类：

因为static嵌套类不能直接访问所在类的非static成员变量和方法，所以static嵌套类必须通过绑定所在类的实例来进行访问。而对于所在类的静态成员和方法包括private、protected和public的，可以访问。因为它也有static修饰。

static嵌套类通过写出封装的类名来进行实例化和访问其内部成员：

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

4，内部类：

因为内部类是所在类的成员，所以它可以访问所在类的任意变量和方法，但是它本身却不能定义任何static的变量或方法。

同时，内部类的实例化方式也与static嵌套类有所不同：

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

static嵌套类与non-static嵌套类，在形式上只有是否含有static关键字的区别，但是JVM在初始化时两者还是有差别的：差别就是后者在实例化时会自动地与外围实例建立一种联系，且这种联系不得修改。JVM在实例化non-static嵌套类时会生成一个指向外围实例的对象引用(this)，保存这种引用将会消耗时间和空间，同时，在外围实例满足垃圾回收的条件时仍然得以留存。

5，内部类的分类：

以前曾经接触过内部类的分类，这里一并总结一下：

以前的所谓的一些面试宝典里面差不多都是将内部类分为四个种类：

静态内部类(既static嵌套类)、成员内部类(既上述内部类)、局部内部类和匿名内部类。前两者都已经介绍过了，下面专门看一下后面两者。

5.1，局部内部类：

定义在方法内部的类叫作“局部内部类”。它的作用域仅限于方法作用域内，只能在方法的作用域内定义和实例化，是用处最小的类类型。和局部变量一样，它不能被修饰为private, public, protected和static的，并且只能访问方法内部定义的final变量。

class LocalInner
{
    int a = 1;

    public void doSomething()
    {
        int b = 2;
        final int c = 3;
        // 定义一个局部内部类
        class Inner3
        {
            public void test()
            {
                System.out.println("Hello World");
                System.out.println(a);

                // 不可以访问非final的局部变量
                // error: Cannot refer to a non-final variable b inside an inner
                // class defined in a different method
                // System.out.println(b);

                // 可以访问final变量
                System.out.println(c);
            }
        }

        // 创建局部内部类的实例并调用方法
        new Inner3().test();
    }
}

public class LocalInnerClassTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // 创建外部类对象
        LocalInner inner = new LocalInner();
        // 调用外部类的方法
        inner.doSomething();
    }

}

5.2，匿名内部类：

顾名思义，匿名内部类就是没有名字的局部类。它不使用关键字class, extends, implements以及构造函数。

它通常作为方法的一个参数传入，比如在android开发中对一个Button添加一个OnClickListener监听器。

匿名内部类隐匿的继承了一个父类或者实现了一个接口。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);}} );

内部类通过将相关的类组织在一直，从而降低了命名空间的复杂性。

6，内部类的序列化问题。

对任何种类内部类（包括局部内部类和匿名内部类）的序列化都是不被鼓励的。因为java编译器在对内部类进行编译的时候，将进行“合成构造”。合成构造使得java编译器实现了java的新特性，但是却没有对JVM做出相应的改变。然而，不同的java编译器对合成构造是有差别的，因而，如果对内部类进行了序列化，将使得不同的JRE实现中存在兼容性问题。

 

本文是在参考了大量他人的劳动成果之上的而写成的，主要的参考文献有：

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

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