Java 内部类及其原理

Posted 2021-02-02 烟草的香味

Java中实现内部类

 

内部类相信大家都用过很多次了，就不说它是怎么用的了。

内部类

1.成员内部类

 

需要注意的是， 当成员内部类拥有和外部类同名的成员变量或这方法时， 默认情况下访问的是内部类的成员， 如要访问外部类的同名成员， 需要使用以下形式：

外部类.this.成员变量
外部类.this.成员方法

内部类是依附外部类而存在的， 也就是说要创建成员内部类的对象，前提是创建一个外部类的对象，创建成员内部类的方式如下：

new Main().new Inner();

成员内部类可以拥有private访问权限、protected访问权限、public访问权限、默认访问权限。如用private修饰，则只能在外部类的内部访问。

2.局部内部类

局部内部类是定义在一个方法或作用域中的类，它的访问权限仅限于方法内或作用域内。

 

局部内部类也可以返回，像这样：

 

3.匿名内部类

匿名内部类应该是我们平常使用最多的了，如下面创建线程：

 

匿名内部类在编译的时候有系统自动起名：Main$1

匿名内部类是没有构造器的类，大部分用于继承其他类或实现接口，并不需要增加额外的方法，只是对继承方法的实现或是重写

4.静态内部类

静态内部类也是定义在另一个类里面的类，只不过在类前加上了static。静态内部类是不需要依赖于外部类的，与静态成员变量类似。

 

外部创建该静态类时可以如下创建：

Main.Inner mi = new Main Inner();

内部类实现原理

内部类为什么能够访问外部类的成员？

定义内部类如下：

 

使用javap命令进行反编译。

编译后得到Main.class Main$Inner.class两个文件，反编译Main$Inner.class文件如下：

 

可以看到，内部类其实拥有外部类的一个引用，在构造函数中将外部类的引用传递进来。

匿名内部类为什么只能访问局部的final变量？

其实可以这样想，当方法执行完毕后，局部变量的生命周期就结束了，而局部内部类对象的生命周期可能还没有结束，那么在局部内部类中访问局部变量就不可能了，所以将局部变量改为final，改变其生命周期。

编写代码如下：

 

这段代码编译为Main.class Main$1.class两个文件，反编译Main$1.class文件如下：

 

可以看到，java将编译时已经确定的值直接复制，进行替换，将无法确定的值放到了内部类的常量池中，并在构造函数中将其从常量池取出到字段中。

可以看出，java将局部变量m直接进行复制，所以其并不是原来的值，若在内部类中将m更改，局部变量的m值不会变，就会出现数据不一致，所以java就将其限制为final，使其不能进行更改，这样数据不一致的问题就解决了。

匿名内部类为什么访问外部类成员字段不用final？

上面说了，final关键字是为了解决数据不一致的问题，因为内部类中存有外部类的引用，所有对外部类中字段的修改都会真实的反映到外部类实例本身，所以不需要用final来修饰。