淺談Java內部類與靜態(tài)內部類的區(qū)別

更新時間：2023年06月26日 09:28:26 作者：單程車票

本文主要介紹了淺談Java內部類與靜態(tài)內部類的區(qū)別，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

內部類是什么？

在講解內部類與靜態(tài)內部類的區(qū)別之前，先來看看內部類是什么，為什么 Java 需要內部類？

內部類是指定義在另一個類中的類，它可以訪問外部類的成員變量和方法，并且可以被外部類的其他成員所使用。

為什么需要使用內部類呢？主要有以下兩點原因（這里引用 Java 核心技術卷1 的兩句話）：

內部類可以對同一個包中的其他類隱藏。
內部類方法可以訪問定義這個類的作用域中的數(shù)據(jù)，包括原本私有的數(shù)據(jù)。

通過代碼來講解內部類的兩個特點

/**
?* 內部類測試
?* @author 單程車票
?*/
public class InnerClassTest {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? Tree tree = new Tree();
? ? ? ? tree.addNode(10);
? ? ? ? // Tree.Node = tree.new Node(10); // 編譯報錯，外部其他類無法使用內部類 Node
? ? }
}
class Tree {
? ? private List<Node> nodes = new ArrayList<>();
? ? // 通過 private 修飾 Node 內部類
? ? private class Node {
? ? ? ? private int value;
? ? ? ? public Node(int val) {
? ? ? ? ? ? value = val;
? ? ? ? }
? ? ? ? public void printLength() {
? ? ? ? ? ? System.out.println("插入節(jié)點值為：" + value);
? ? ? ? ? ? // 內部類成員可以訪問外部類的私有數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? // 更正規(guī)語法是 Tree.this.nodes.size()
? ? ? ? ? ? System.out.println("當前長度為：" + nodes.size());
? ? ? ? }
? ? }
? ? // 添加 Node 方法（外部類的成員可以使用內部類）
? ? public void addNode(int value) {
? ? ? ? Node node = new Node(value);
? ? ? ? nodes.add(node);
? ? ? ? node.printLength();
? ? }
}

運行結果：

通過上面的代碼可以看到，內部類其實是可以使用 private 和 protected 這兩個訪問權限符來修飾的（外部類是無法通過這兩個訪問權限符修飾的），這也就說明了內部類是可以通過這兩個訪問權限符來控制對外部其他類的隱藏的。

此外，通過上面的代碼還可以清晰的看到外部類 Tree 的方法（成員）可以訪問到外部類的作用域內的變量，包括私有變量。這里的原理是在編譯時內部類會被編譯為外部類名 + $ + 內部類名（Tree$Node.class）這樣一個類文件，也就是說編譯器對內部類進行了處理，與虛擬機無關。

可以看到，內部類編譯后會生成一個構造器，這個構造器會比源碼多帶上一個參數(shù)，這個參數(shù)的類型就是外部類 Tree，并且被保存在 this$0 字段中，到這里也就能說明其實內部類在編譯后會通過構造器將外部類的引用傳遞進來，這樣內部類可以持有外部類對象引用來訪問外部類的變量。
當然，除了以上兩點原因之外，內部類還可以解決 Java 單繼承的問題，由于篇幅問題這里就不再贅述了，有興趣的讀者們可以自行了解。

內部類與靜態(tài)內部類的區(qū)別？

接下來，就應該談談面試題：內部類與靜態(tài)內部類的區(qū)別了，從題目中應該也可以了解到內部類其實細分為成員內部類、局部內部類、匿名內部類和靜態(tài)內部類。
所以，這道面試題其實問的就是非靜態(tài)內部類和靜態(tài)內部類的區(qū)別，也可以理解為成員內部類和靜態(tài)內部類的區(qū)別。關于剩下兩種內部類，由于內容過多且篇幅有限，這里就不做過多說明。

非靜態(tài)內部類與靜態(tài)內部類的區(qū)別？

非靜態(tài)內部類：

實例化：非靜態(tài)內部類的實例化必須依賴于外部類的實例化，即需要先創(chuàng)建外部內實例再創(chuàng)建非靜態(tài)內部類實例（如下面代碼中的 new Inner().new InnerClass()）。
訪問外部類的變量和方法：非靜態(tài)內部類可以訪問外部類的所有變量和方法（包括非靜態(tài)和靜態(tài)）。
聲明內部類的變量和方法：非靜態(tài)內部類可以聲明非靜態(tài)的變量和方法，但不可以聲明靜態(tài)的變量和方法。

靜態(tài)內部類：

實例化：靜態(tài)內部類的實例化不依賴于外部類的實例化，即可以直接創(chuàng)建靜態(tài)內部類實例（如下面代碼中的 new Inner.StaticInnerClass()）。
訪問外部類的變量和方法：靜態(tài)內部類可以訪問外部類的靜態(tài)變量和靜態(tài)方法，但不可以訪問外部類的非靜態(tài)變量和非靜態(tài)方法。
聲明內部類的變量和方法：靜態(tài)內部類可以聲明非靜態(tài)的和靜態(tài)的變量和方法。

給出代碼演示：

/**
?* 測試類
?* @author 單程車票
?*/
public class Inner {
? ? private String field = "外部非靜態(tài)字段";
? ? private static String staticField = "外部靜態(tài)字段";
? ? public void print() {
? ? ? ? System.out.println("外部非靜態(tài)方法");
? ? }
? ? public static void staticPrint() {
? ? ? ? System.out.println("外部靜態(tài)方法");
? ? }
? ? // 非靜態(tài)內部類
? ? public class InnerClass {
? ? ? ? private String innerField = "內部非靜態(tài)字段";
? ? ? ? // private static String innerStaticField = "內部靜態(tài)字段"; // 編譯不通過，不支持 static 聲明
? ? ? ? public void innerPrint() {
? ? ? ? ? ? System.out.println("內部非靜態(tài)方法");
? ? ? ? }
? ? ? ? // 編譯不通過，不支持 static 聲明
? ? ? ? // public static void innerStaticPrint() { System.out.println("內部靜態(tài)方法"); }
? ? ? ? public void read() {
? ? ? ? ? ? System.out.println("讀取非靜態(tài)字段：" + field);
? ? ? ? ? ? System.out.println("讀取靜態(tài)字段：" + staticField);
? ? ? ? ? ? print(); // 調用非靜態(tài)方法
? ? ? ? ? ? staticPrint(); // 調用靜態(tài)方法
? ? ? ? }
? ? }
? ? // 靜態(tài)內部類
? ? public static class StaticInnerClass {
? ? ? ? private String innerField = "內部非靜態(tài)字段";
? ? ? ? private static String innerStaticField = "內部靜態(tài)字段";
? ? ? ? public void innerPrint() {
? ? ? ? ? ? System.out.println("內部非靜態(tài)方法");
? ? ? ? }
? ? ? ? ?public static void innerStaticPrint() {
? ? ? ? ? ? ? System.out.println("內部靜態(tài)方法");
? ? ? ? ?}
? ? ? ? public void read() {
? ? ? ? ? ? // System.out.println("讀取非靜態(tài)字段：" + field); // 編譯不通過，無法讀取非靜態(tài)字段
? ? ? ? ? ? System.out.println("讀取靜態(tài)字段：" + staticField);
? ? ? ? ? ? // print(); // 編譯不通過，無法調用非靜態(tài)方法
? ? ? ? ? ? staticPrint(); // 調用靜態(tài)方法
? ? ? ? }
? ? }
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? // 非靜態(tài)內部類實例化，依賴外部類
? ? ? ? Inner.InnerClass innerClass = new Inner().new InnerClass();
? ? ? ? // 靜態(tài)內部類實例化，不依賴外部類
? ? ? ? Inner.StaticInnerClass staticInnerClass = new Inner.StaticInnerClass();
? ? }
}