JAVA内部类详解

Posted 2020-10-12

内部类详解 
1、定义 
  一个类的定义放在另一个类的内部，这个类就叫做内部类。 

Java代码  

public class First {  
public class Contents{  
    public void f(){  
    System.out.println("In Class First‘s inner Class Contents method f()");  
    }  
}  
 }  

 

像这样的，Contents就叫做内部类 
内部类了解外围类，并能与之通信(后面详细讲) 

2、链接到外围类 
  创建了内部类对象时，它会与创造它的外围对象有了某种联系，于是能访问外围类的所有成员，不需任何特殊条件。 
 

Java代码  

 public class First {  
public class Contents{  
         public void getStr(){  
        System.out.println("First.str="+str);  
     }  
}  
private String str;  
    }  

 

  在内部类Contents中，可以使用外围类First的字段str。 
  那么，它是如何实现的呢？ 
  是这样的，用外围类创建内部类对象时，此内部类对象会秘密的捕获一个指向外围类的引用，于是，可以通过这个引用来访问外围类的成员。 
  通常，这些都是编译器来处理，我们看不到，也不用关心这个。 
  正是因为如此，我们创建内部类对象时，必须与外围类对象相关联。 
  注：嵌套类(后面会讲到)除外。 

3、使用关键字.this与.new 
  内部类中得到当前外围类对象的引用，可以使用.this关键字，注意与new的区别 
 

Java代码  

 private int num ;  
public Test2(){  
      
}  
  
public Test2(int num){  
    this.num = num;  
}  
  
private class Inner{  
    public Test2 getTest2(){  
        return Test2.this;  
    }  
      
    public Test2 newTest2(){  
        return new Test2();  
    }  
}  
  
public static void main(String [] args){  
    Test2 test = new Test2(5);  
    Test2.Inner inner = test.new Inner();  
    Test2 test2 = inner.getTest2();  
    Test2 test3 = inner.newTest2();  
    System.out.println(test2.num);  
    System.out.println(test3.num);  
}  

  输出结果为5 0 
  使用.this后，得到时创建该内部类时使用的外围类对象的引用，new则是创建了一个新的引用。 

  .new关键字 
  如果想直接创建一个内部类对象，而不是通过外围类对象的方法来得到，可以使用.new关键字 
  形式是这样的： 
 

Java代码  

OutClass.InnerClass obj = outClassInstance.new InnerClass();  

 

  必须是外围类对象.new，而不能是外围类.new 
 

Java代码  

 public class First {  
public class Contents{  
    public void f(){  
        System.out.println("In Class First‘s inner Class Contents method f()");  
    }  
    public void getStr(){  
        System.out.println("First.str="+str);  
    }  
}  
  
public static void main(String [] args){  
    First first = new First();  
    First.Contents contents = first.new Contents();  
    contents.f();  
}  
    }  
   

 

  必须通过外围类First的对象first来创建一个内部类的对象 
  而且需要注意的是，在创建外围类对象之前，不可能创建内部类的对象(嵌套类除外)。 
4、内部类与向上转型 
  将内部类向上转型为基类型，尤其是接口时，内部类就有了用武之地。 
 

Java代码  

 public interface Shape {  
public void paint();  
    }  
    public class Painter {  
      
       private class InnerShape implements Shape{  
    public void paint(){  
        System.out.println("painter paint() method");  
    }  
}  
  
public Shape getShape(){  
    return new InnerShape();  
}     
      
       public static void main(String []args){  
    Painter painter = new Painter();  
    Shape shape = painter. getShape();  
    shape.paint();  
}  
    }  

 

   

  此时，内部类是private的，可以它的外围类Painter以外，没人能访问。 
  这样,private内部类给累的设计者提供了一种途径，通过这种方式可以完全阻止任何依赖于类型的编码，并完全隐藏实现的细节。 

5、方法内的类 
  可以在方法内创建一个类。 
 

Java代码  

public void test(){  
　　ass Inner{  
 　　　　public void method(){  
　　　　ystem.out.println("在方法内创建的类");  
 }  
}  

 

  值得注意的是：方法内创建的类，不能加访问修饰符。 
  另外，方法内部的类也不是在调用方法时才会创建的，它们一样也被编译了(怎么知道的？后面会有讲解)。 

6、匿名内部类 
 

Java代码  

  public class Painter {  
ublic Shape getShape(){  
return new Shape(){  
    public void paint(){  
        System.out.println("painter paint() method");  
    }  
};  
  
      public static void main(String [] args){  
            Painter painter = new Painter();  
            Shape shape = painter.getShape();  
            shape.paint();  
      }  
  }  
  public interface Shape {  
ublic void paint();  
  }  

 

  注意，匿名内部类后面的分号不可缺少！ 
   匿名类，顾名思义，就是没有名称。 
  getShape（）方法里，就使用了匿名内部类。 
  看上去很奇怪，不符合传统的写法？ 
  第一眼看上去确实是这样的。 

  这样写，意思是创建了一个实现了Shape的匿名类的对象。 
  匿名类可以创建，接口，抽象类，与普通类的对象。创建接口时，必须实现接口中所有方法。 
  
  这是无参的，如果需要参数呢？ 
  可以直接传。 
 

Java代码  

 public class B {  
public A getA(int num){  
    return new A(num){  
          
    };  
}  
   }  
   public class A {  
private int num;  
public A(int num){  
    this.num = num;  
}  
public A(){  
      
}  
   }  
   

 

  Ok，在这个例子中，可以为A的构造方法传入一个参数。在匿名内部类中，并没有使用到这个参数。 
  如果使用到了这个参数，那么这个参数就必须是final的。 
 

Java代码  

   public class B {  
public A getA(final int num){  
    return new A(num){  
       public int getNum(){  
                     return num;  
                  }  
    };  
}  
   }  
   public class A {  
private int num;  
public A(int num){  
    this.num = num;  
}  
public A(){  
      
}  
   }  
   

 

  如果不是final的，编译器就会提示出错。 
  另外，还可以在匿名内部类里定义属性 
  由于类是匿名的，自然没有构造器，如果想模仿构造器，可以采用实例初始化({}) 
 

Java代码  

public A getA(){  
return new A(){  
    int num = 0;  
    String str;  
    {  
        str = "javaeye";  
        System.out.println("hello robbin");  
    }  
};  
   }  
   

 

  匿名内部类通过实例初始化，可以达到类似构造器的效果~ 

另外可以通过匿名内部类来改造工厂方法。 

Java代码  

  public interface Service {  
public void method1();  
  }  
  public interface ServiceFactory {  
Service getService();  
  }  
  public class Implemention1 implements Service{  
public void method1(){  
    System.out.println("In Implemention1 method method1()");  
}  
  
public static ServiceFactory factory = new ServiceFactory(){  
    public Service getService(){  
        return new Implemention1();  
    }  
};  
  }  
  public class Implemention2 implements Service {  
public void method1(){  
    System.out.println("in Implemention2 method method1()");  
}  
  
public static ServiceFactory factory = new ServiceFactory(){  
    public Service getService(){  
        return new Implemention2();  
    }  
};  
  
  }  
  public class Test {  
public static void main(String []args){  
    service(Implemention1.factory);  
    service(Implemention2.factory);  
      
    ServiceFactory factory1 = Implemention1.factory;  
    Service service1 = factory1.getService();  
    service1.method1();  
      
    ServiceFactory factory2 = Implemention1.factory;  
    Service service2 = factory2.getService();  
    service2.method1();  
}  
  }  

 

在Implemention1和2中匿名内部类用在字段初始化地方。 
这样定义的工厂方法，代码上看起来是不是优雅一些？ 

7、嵌套类 
static的内部类就叫做嵌套类 
前面提到了很多次，嵌套类是个例外 
使用嵌套类时有两点需要注意： 
   a、创建嵌套类对象时，不需要外围类 
   b、在嵌套类中，不能像普通内部类一样访问外围类的非static成员 

Java代码  

public class StaticClass {  
private int num;  
private static int sum = 2;  
private static class StaticInnerClass{  
    public int getNum(){  
    //只能访问sum，不能访问num  
               return sum;  
    }  
}  
  }  
  public class Test {  
public static void main(String [] args){  
               //可以直接通过new来创建嵌套类对象  
    StaticClass.StaticInnerClass inner = new StaticClass.StaticInnerClass();  
    inner.getNum();  
}  
  }  

 

  另外，嵌套类还有特殊之处，就是嵌套类中可以有static方法，static字段与嵌套类，而普通内部类中不能有这些。 

  8、内部类标识符 
  我们知道每个类会产生一个.class文件，文件名即为类名 
  同样，内部类也会产生这么一个.class文件，但是它的名称却不是内部类的类名，而是有着严格的限制：外围类的名字，加上$,再加上内部类名字。 
  前面说到得定义在方法内的内部类，不是在调用方法时生成，而是与外围类一同编译，就可以通过查看.class文件的方式来证明。 

  9、为何要内部类？ 
    a、内部类提供了某种进入外围类的窗户。 
    b、也是最吸引人的原因，每个内部类都能独立地继承一个接口，而无论外围类是否已经继承了某个接口。 
  因此，内部类使多重继承的解决方案变得更加完整。 
  在项目中，需要多重继承，如果是两个接口，那么好办，接口支持多重继承。 
  如果是两个类呢？这时只有使用内部类了。 
 

Java代码  

  public interface One {  
public void inOne();  
   }  
   public interface Two {  
public void inTwo();  
   }  
   //两个接口，用普通类就可实现多重继承  
   public class CommonClass implements One,Two {  
public void inOne(){  
    System.out.println("CommonClass inOne() method");  
}  
  
public void inTwo(){  
    System.out.println("CommonClass inTwo() method");  
}  
   }  
   public abstract class Three {  
public abstract void inThree();  
   }  
   public abstract class Four {  
public abstract void inFour();  
   }  
   //两个抽象类，使用普通类无法实现多重继承  
     
   //使用内部类可以实现  
   public class Contents extends Three {  
public void inThree(){  
    System.out.println("In Contents inThress() method");  
}  
  
public class InnerFour extends Four{  
    public void inFour(){  
        System.out.println("In Contents");  
    }  
      
}  
   }  
   

 

  另外，还有好多地方可以使用内部类。读过hibernate源代码的同学，应该可以发现，里面有好多内部类。 
  最常见的内部类，应该是Map.Entry了，可以看看源代码~  

总结： 
  内部类的特性大致就是上述了，特性很直观，了解了之后，使用也很简单。 
  但是，何时使用我说的并不是很明确，因为本人知识有限，使用内部类也不是很多。项目中很少用，好像就是ActiveMQ那里用了一些。 
  不过，相信大家在了解了内部类的特性之后，再随着时间的推移，慢慢积累经验，应该会做出自己的判断，会在何时使用内部类，怎样应用了。