Какие свойства у вложенного класса, зависящего от экземпляра родительского класса в Java

Что проверяют

Понимаете ли вы, что внутренний (нестатический вложенный) класс держит скрытую ссылку на объект внешнего класса и чем это оборачивается. Следом почти всегда спрашивают, чем он отличается от static вложенного класса и какой из них выбирать по умолчанию.

Как отвечать

Внутренний класс объявлен внутри другого класса без модификатора static. Его ключевые свойства:

• скрытая ссылка на внешний объект: компилятор добавляет поле с экземпляром Outer и передаёт его в конструктор, поэтому Inner не существует без Outer;
• создание: внутри методов экземпляра просто new Inner(), снаружи outer.new Inner(). Из статического метода без объекта внешнего класса его не создать;
• доступ ко всем членам внешнего класса, включая private. При совпадении имён к полю внешнего объекта обращаются через Outer.this.field;
• статические члены: до Java 16 разрешались только константы static final, с Java 16 внутренний класс может объявлять обычные статические поля и методы;
• модификаторы доступа: как у любого члена класса, от private до public;
• байткод: отдельный файл Outer$Inner.class. С Java 11 доступ к private членам идёт через механизм nestmates, без синтетических методов-мостов.

Локальные и анонимные классы тоже внутренние. Они дополнительно захватывают локальные переменные, которые обязаны быть effectively final.

Когда уместен: итератор коллекции, обработчик, которому нужно состояние владельца. Если доступ к полям внешнего объекта не нужен, делайте класс static. Это рекомендация из Effective Java, и она прямо про память.

Где спотыкаются

Не упоминают утечку памяти. Внутренний объект, отданный в долгоживущий кеш, поток или слушатель, держит внешний объект со всем его графом, и сборщик мусора не может его освободить.

Путают термины: называют внутренним любой вложенный класс, хотя static вложенный класс ссылки на внешний объект не имеет и создаётся как new Outer.Nested().

Забывают про сериализацию. Сериализовать внутренние классы не рекомендуется: скрытое поле тянет за собой внешний объект, а имена синтетических полей зависят от компилятора.