(자바) 내부 클래스란? (자바의 신 day7)

내부 클래스란?

자바에서 클래스 안에 정의된 또 다른 클래스를 **내부 클래스(nested class)**라고 하며, 캡슐화, 유지보수, 가독성 향상 등의 목적에서 사용된다.

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내부 클래스의 분류

내부 클래스는 크게 두 가지로 나뉜다.

내부 클래스
├── 1. 정적(static) 내부 클래스
└── 2. 비정적(non-static) 내부 클래스
    ├── 2-1. 인스턴스 내부 클래스 (member inner class)
    ├── 2-2. 지역 내부 클래스 (local inner class)
    └── 2-3. 익명 내부 클래스 (anonymous inner class)

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1️⃣ static nested class (정적 내부 클래스)

🔹 특징

• static으로 선언된 내부 클래스
• 외부 클래스의 정적(static) 멤버만 접근 가능
• 외부 클래스 인스턴스 없이도 사용 가능
• 자바 컴파일러는 .class 파일을 Outer$StaticNested.class 형식으로 생성함

🔹 주 용도

• 외부 클래스의 동작과 밀접한 관련은 있지만 인스턴스화와 무관한 경우
• 정적 유틸리티성 클래스 등에서 자주 사용됨

🔹 예제

public class Outer {
    static int data = 100;

    static class StaticNested {
        void print() {
            System.out.println("Data: " + data);
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Outer.StaticNested nested = new Outer.StaticNested();
        nested.print(); // Data: 100
    }
}

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2️⃣ member inner class (인스턴스 내부 클래스)

🔹 특징

• static이 아닌 내부 클래스
• 외부 클래스의 **모든 멤버(필드, 메서드 포함)**에 접근 가능
• 반드시 외부 클래스의 인스턴스를 통해 생성

🔹 주 용도

• 외부 클래스의 인스턴스와 밀접한 관계를 맺는 동작 구현 시

🔹 예제

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

    class Inner {
        void show() {
            System.out.println("Accessing: " + name);
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.show(); // Accessing: OuterClass
    }
}

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3️⃣ local inner class (지역 내부 클래스)

🔹 특징

• 메서드 내부에 선언된 클래스
• 선언된 메서드의 지역 변수처럼 동작
• 지역 변수에 접근할 경우, 해당 변수는 final 또는 effectively final이어야 함 (Java 8 이후)

🔹 주 용도

• 메서드 내에서만 임시적으로 필요한 구조적 로직 처리
• 간단한 캡슐화

🔹 예제

public class Outer {
    void process() {
        int factor = 5; // 실질적으로 final

        class LocalInner {
            void calculate() {
                System.out.println("Result: " + (factor * 2));
            }
        }

        LocalInner inner = new LocalInner();
        inner.calculate(); // Result: 10
    }
}

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4️⃣ anonymous inner class (익명 내부 클래스)

🔹 특징

• 이름 없이 선언과 동시에 객체를 생성
• 보통 인터페이스나 추상 클래스의 구현체를 일회성으로 사용
• 단 한 번만 사용되는 간단한 동작 처리에 적합

🔹 주 용도

• 이벤트 핸들러, 콜백 구현
• Runnable, ActionListener 등의 인터페이스 구현 시

🔹 예제

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Running thread via anonymous class");
            }
        });
        t.start();
    }
}

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내부 클래스 컴파일 구조

내부 클래스는 컴파일되면 다음과 같이 .class 파일이 생성된다.

Outer.java
↓ 컴파일 후
Outer.class
Outer$Inner.class
Outer$StaticNested.class
Outer$1LocalInner.class
Outer$1.class (익명 클래스)

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 내부 클래스 사용 시 주의할 점

항목	내용
생성	인스턴스 내부 클래스는 외부 클래스 인스턴스를 통해 생성
메모리 누수	익명 클래스나 내부 클래스에서 외부 클래스의 참조를 오래 유지하면 메모리 누수 발생 가능
가독성	클래스가 너무 많아지면 오히려 구조가 복잡해질 수 있음
테스트 어려움	지역 및 익명 클래스는 테스트하기 어려움 (mocking 불가)

 

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익명 클래스 vs 일반 내부 클래스

 

항목	일반 내부 클래스	익명 내부 클래스
이름	있음	없음
생성 시점	명시적 생성	정의와 동시에 생성
목적	명확한 구조와 재사용	1회성 사용, 이벤트 처리 등
오버라이딩 가능한 수	여러 메서드 가능	1개의 인터페이스/클래스만 구현 가능
예외 처리	자유롭게 처리 가능	처리 범위 제한

 

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실무 팁

• 정적 내부 클래스는 외부 클래스와 독립적인 유틸리티 성격의 객체 정의에 유용
• 인스턴스 내부 클래스는 외부 클래스의 상태를 공유해야 할 때 사용
• 익명 클래스는 람다식으로 대체 가능한 경우가 많으며, Java 8 이후 람다식을 우선 고려
• 지역 내부 클래스는 테스트가 어렵고 스코프가 좁아, 되도록 사용을 자제하는 편이 좋음

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 마무리 요약

구분	외부 클래스 인스턴스 필요	static 접근 가능	이름 있음	사용 목적
static nested	❌	✅	✅	정적 유틸성, 분리된 구성
member inner	✅	✅	✅	외부 상태 공유, 캡슐화
local inner	✅ (메서드 범위만)	✅	✅	임시 구조화
anonymous inner	✅	✅	❌	콜백, 이벤트, 일회성 처리