[Java] 내부 클래스(Inner class)

내부클래스(Inner class)란?

내부 클래스(Inner class)란 하나의 클래스 내부에 선언된 또 다른 클래스를 뜻한다. 대게 보통은 클래스 자료형이 필요하면 메인 클래스 외부에 선언하거나, 따로 독립적인 클래스 파일을 만들어 불러와 사용한다. 내부 클래스는 말 그대로 클래스 내에 선언되어 사용되며, 내부에 정의된다는 점을 제외하고는 일반적인 클래스와 다를바가 없다!! 내부 클래스는 중첩(nested) 클래스로 분류 되기도 한다. 아래 왼쪽의 A와 B 두 개의 독립적인 클래스를 오른쪽과 같이 바꾸면 B는 A의 내부 클래스(Inner class)가 되고 A는 B를 감싸고 있는 외부 클래스(Outer class)가 된다.

Inner class & Outer class 간단 예제

내부클래스의 사용 목적과 장점

내부 클래스는 두 클래스가 서로 긴밀한 관계가 있거나, 하나의 클래스 또는 메소드에서만 사용되는 클래스일 때 이용된다. 

 

1. 캡슐화 강화 및 외부 클래스의 멤버들에 대한 접근 용이성

내부 클래스를 사용하면 외부 클래스에서만 사용되는 클래스를 내부에 두어 다른 클래스로부터 숨길 수 있으며, 이는 캡슐화를 강화한다. 아래의 예제에서 OuterClass 는 private 멤버 변수 secret 을 가지고 있다. 이는 외부에서 직접 접근할 수 없어 캡슐화를 구현한다. 그러나 내부 클래스인 InnerClass 는 OuterClass 의 모든 멤버(private 포함) 에 접근할 수 있다. 따라서 showSecret 메소드는 바깥 클래스의 private 멤버 변수 secret 의 값을 출력할 수 있다.

public class OuterClass {
    private String secret = "내부 클래스만 알 수 있는 비밀";

    class InnerClass {
        public void showSecret() {
            System.out.println(secret);  // 바깥 클래스의 private 멤버에 접근
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass();  // 내부 클래스의 인스턴스 생성
        inner.showSecret();  // 내부 클래스를 통해 비밀을 출력
    }
}

 

2. 코드의 논리적 그룹화

함께 사용되는 클래스를 내부적으로 그룹화 함으로써 코드의 가독성과 유지보수성을 향상시킨다. 아래의 예제는 OuterClass 가 있고, 이 클래스 안에는 InnerClass 와 AnotherClass 라는 두개의 내부 클래스가 정의 되어 있다. InnerClass 는 기본 정보를 출력하는 기능을 담당, AnotherClass 는 추가 정보를 출력하는 기능을 담당한다. 이렇게 구분하여 코드가 논리적으로 그룹화 되므로, 각 클래스는 독립적인 기능을 수행하면서도 OuterClass 와 밀접한 연관을 지니는 구조를 만든다.

public class OuterClass {
    private String name = "OuterClass";

    // 내부 클래스 1: 기본 정보를 출력하는 기능을 담당
    class InnerClass {
        public void printInfo() {
            System.out.println("이것은 " + name + "의 기본 정보입니다.");
        }
    }

    // 내부 클래스 2: 추가 정보를 출력하는 기능을 담당
    class AnotherInnerClass {
        public void printAdditionalInfo() {
            System.out.println("이것은 " + name + "의 추가 정보입니다.");
        }
    }

    // OuterClass에서 내부 클래스 사용 예시
    public void demonstrateInnerClasses() {
        InnerClass inner = new InnerClass();
        inner.printInfo();

        AnotherInnerClass anotherInner = new AnotherInnerClass();
        anotherInner.printAdditionalInfo();
    }

    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        outer.demonstrateInnerClasses();
    }
}

내부 클래스의 종류와 특징

클래스 멤버 변수도 선언위치에 따라 인스턴스 변수, 클래스 변수(static 변수), 지역변수로 구분되는 것과 같이 내부 클래스도 선언 위치에 띠리 4가지로 구분된다.

내부 클래스	특징
인스턴스 클래스 (instance class)	외부 클래스의 멤버변수 선언위치에 선언하며, 외부 클래스의 인스턴스 멤버처럼 다루어진다. 주로 외부 클래스의 인스턴스 멤버들과 관련된 작업에 사용될 목적으로 선언된다.
스태틱 클래스 (static class)	외부 클래스의 멤버변수 선언위치에 선언하며, 외부 클래스의 static 멤버처럼 다루어진다. 주로 외부 클래스의 static 멤버, 특히 static 메서드에서 사영될 목적으로 선언된다.
지역 클래스 (local class)	외부 클래스의 메서드나 초기화블럭 안에 선언하며, 선언된 영역 내부에서만 사용될 수 있다.
익명 클래스 (anonymous class)	클래스의 선언과 객체의 생성을 동시에 하는 이름 없는 클래스이다.

class OuterClass{
    class InstacneInnerClass {...} //인스턴스 클래스
    static class StaticInnerClass {...} // 스태틱 클래스
    
    void method{
    	class LocalInnerClass{...} //지역 클래스
    }
}

인스턴스 클래스(instance class)

• 클래스의 멤버 변수 선언부에 위치하고 static 키워드가 없는 내부 클래스
• 외부 클래스의 멤버로 취급되기 때문에 외부 클래스의 객체 먼저 생성한 후 내부 클래스의 객체 생성이 가능
• 인스턴스 클래스 내부에는 instance 멤버만 선언 가능 (static은 불가능)
• 주로 외부 클래스의 인스턴스 멤버들과 관련된 작업에 사용될 목적으로 선언

스태틱 클래스(static class)

• static 키워드가 붙은 내부 클래스
• 일반적인 staric 필드 변수, static 메서드와는 다름
• static 클래스 내부에는 instance 멤버와 static 멤버 모두 선언 가능
• 외부 클래스의 인스턴스 멤버에는 접근이 불가하고, 정적(static) 멤버에만 접근 가능

로컬 클래스(local class)

• 메소드 내부에 위치하는 클래스(로컬 변수와 같은 성질을 가짐)
• 로컬 변수처럼 해당 메서드 내부에서만 한정적으로 사용
• 접근제한자와 static 사용 불가
  -> 메소드 내부에서만 사용되므로 접근을 제한할 필요가 없음

익명 클래스(anonymous class)

• 이름이 존재하지 않는 inner class 
• 하나의 객체만을 생성하는 일회용 클래스
• 클래스의 선언과 동시에 객체를 생성
• 익명 클래스는 생성자가 존재할 수 없음
• 익명 클래스는 기존에 존재하는 클래스를 메서드 내에서 일회용으로 클래스 내부 구성을 선언하여 필요한 메서드를 재정의 하여 사용