# 2026-07-24 内部类（Inner Class）基础练习（课堂练习用）

> **说明**：以下习题围绕今日授课核心内容——**内部类（Inner Class）** 展开，涵盖内部类的概念与使用场景、成员内部类、私有内部类、内部类访问外部类私有成员、外部类通过方法暴露内部类等知识点。

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## 练习 1：内部类入门——计算机硬件体系 ⭐⭐⭐

**知识点**：成员内部类、私有内部类、内部类访问外部类私有成员、外部类通过方法暴露内部类

### 需求说明

一台计算机由多个硬件组成，如 **CPU（处理器）** 和 **内存**。这些硬件**只能作为计算机的一部分存在**，不能脱离计算机单独使用。同时，CPU 有自己的属性和行为，内存也有自己的属性和行为。

请使用 **内部类** 来设计这个计算机硬件体系。

### 类设计

#### Computer 类（外部类）

| 成员 | 说明 |
|------|------|
| 私有属性 | `brand`（品牌，String）、`model`（型号，String） |
| 构造方法 | `Computer(String brand, String model)` |
| 方法 | `void showInfo()` —— 输出 `"计算机：xxx 品牌：xxx"` |
| 方法 | `void startComputer()` —— 输出启动信息，依次调用 CPU 和 Memory 的方法 |
| 方法 | `CPU getCPU()` —— 返回 CPU 对象 |
| 方法 | `Memory getMemory()` —— 返回 Memory 对象 |

#### CPU 内部类（成员内部类——不私有化）

| 成员 | 说明 |
|------|------|
| 私有属性 | `name`（型号，String）、`frequency`（主频，double） |
| 构造方法 | `CPU(String name, double frequency)` |
| 方法 | `void calculate()` —— 输出 `"计算机 xxx xxx 的 CPU xxx（xxx GHz）正在计算..."`（访问外部类私有属性） |
| 方法 | `void showCPUInfo()` —— 输出 `"CPU：xxx，主频：xxx GHz"` |

#### Memory 内部类（私有内部类）

| 成员 | 说明 |
|------|------|
| 私有属性 | `capacity`（容量，int，单位 GB） |
| 构造方法 | `Memory(int capacity)` |
| 方法 | `void readData()` —— 输出 `"内存（xxx GB）正在读取数据..."` |
| 方法 | `void writeData()` —— 输出计算机信息 + `"内存（xxx GB）正在写入数据..."`（调用外部类 `showInfo()`） |

### 测试类要求

**`TestComputer` 类**：

1. 创建 `Computer` 对象（"联想", "ThinkPad X1"），构造方法中创建 CPU（"酷睿 i7", 3.2）和 Memory（16）
2. 调用 `computer.showInfo()`
3. 通过 `computer.getCPU()` 获取 CPU，调用 `showCPUInfo()` 和 `calculate()`
4. 尝试直接创建 `Memory` 对象（应编译报错，验证私有内部类限制）
5. 通过 `computer.getMemory()` 获取 Memory，调用 `readData()` 和 `writeData()`
6. 调用 `computer.startComputer()` 完整启动流程

```java
// 这行应编译报错——Memory 是 Computer 的私有内部类
// Memory mem = new Memory(16);  // ❌
```

### 思考题

1. 为什么 Memory 要设计为 `private` 内部类？如果改为非私有会怎样？
2. CPU 内部类直接访问外部类 `private` 属性，这说明了内部类的什么特点？
3. 如果将 CPU 改为 `static class CPU`，还能直接访问外部类的 `brand` 和 `model` 吗？为什么？

### 预期输出

```
========== 计算机信息 ==========
计算机：ThinkPad X1 品牌：联想

========== 获取 CPU ==========
CPU：酷睿 i7，主频：3.2 GHz
计算机 联想 ThinkPad X1 的 CPU 酷睿 i7（3.2 GHz）正在计算...

========== 获取内存 ==========
内存（16 GB）正在读取数据...
计算机：ThinkPad X1 品牌：联想
内存（16 GB）正在写入数据...

========== 启动计算机 ==========
计算机启动中...
计算机 联想 ThinkPad X1 的 CPU 酷睿 i7（3.2 GHz）正在计算...
内存（16 GB）正在读取数据...
```