Java 內部類完整解析：成員內部類、靜態巢狀類、匿名內部類與封裝特性

術語澄清

原文標題「外部類」實指 內部類。Java 中定義在另一個類內部的類稱為內部類，分四類：

1. 成員內部類（非靜態）
2. 靜態巢狀類（static 修飾）
3. 方法局部內部類（定義在方法內）
4. 匿名內部類（無名、單次使用）

成員內部類

public class Cow {
    private double weight;

    private class CowLeg { // private 修飾，外部不可見
        private double length;
        private String color;

        public void info() {
            System.out.println("牛腿顏色：" + color + "，長度：" + length);
            System.out.println("所屬奶牛重量：" + weight); // 直接訪問外部類 private 欄位
        }
    }

    public void test() {
        CowLeg leg = new CowLeg();
        leg.info();
    }
}

特性：

• 可用 private/protected/public/default 修飾
• 可直接訪問外部類所有成員（含 private）
• 外部類訪問內部類需建立實例：new CowLeg()
• 不能定義 static 成員（編譯錯誤）
• 編譯產生 Outer$Inner.class

靜態巢狀類

public class Outer {
    private int instanceVar = 5;
    private static int staticVar = 9;

    static class StaticNested {
        public void access() {
            // System.out.println(instanceVar); // 編譯錯誤：靜態類不可訪問實例成員
            System.out.println(staticVar); // 僅可訪問外部類 static 成員
        }
    }
}

特性：

• 屬於外部類本身，不依賴外部類實例
• 可定義 static 與非 static 成員
• 只能訪問外部類 static 成員
• 實例化：new Outer.StaticNested()

匿名內部類

interface Product {
    double getPrice();
    String getName();
}

public class Demo {
    public void test(Product p) {
        System.out.println("購買：" + p.getName() + "，價格：" + p.getPrice());
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Demo().test(new Product() { // 現場實作介面
            public double getPrice() { return 567.8; }
            public String getName() { return "RTX 4090"; }
        });
    }
}

規則：

• 不能是抽象類（需立即建立實例）
• 不能定義建構子（無類名）
• 常用於事件監聽器、Runnable、Comparator 等單次實作

內部類封裝特性總結

實戰應用場景

• 成員內部類：實作外部類內部邏輯組件（如 Map 的 Entry、迭代器）
• 靜態巢狀類：工具類、Builder 模式、資料傳輸物件
• 匿名內部類：事件監聽、執行緒任務、策略模式臨時實作
• Lambda 替代：Java 8+ 函數式介面優先用 Lambda，匿名類用於非函數式介面或多方法介面