Java 内部类、静态内部类、匿名内部类

java提高篇(八)----详解内部类

概念

可以将一个类的定义放在另一个类的定义内部，这就是内部类。

为什么要使用内部类？在《Think in java》中有这样一句话：使用内部类最吸引人的原因是：每个内部类都能独立地继承一个（接口的）实现，所以无论外围类是否已经继承了某个（接口的）实现，对于内部类都没有影响。

      在我们程序设计中有时候会存在一些使用接口很难解决的问题，这个时候我们可以利用内部类提供的、可以继承多个具体的或者抽象的类的能力来解决这些程序设计问题。可以这样说，接口只是解决了部分问题，而内部类使得多重继承的解决方案变得更加完整。

其实使用内部类最大的优点就在于它能够非常好的解决多重继承的问题，但是如果我们不需要解决多重继承问题，那么我们自然可以使用其他的编码方式，但是使用内部类还能够为我们带来如下特性（摘自《Think in java》）：

      1、内部类可以用多个实例，每个实例都有自己的状态信息，并且与其他外围对象的信息相互独立。

      2、在单个外围类中，可以让多个内部类以不同的方式实现同一个接口，或者继承同一个类。

      3、创建内部类对象的时刻并不依赖于外围类对象的创建。

      4、内部类并没有令人迷惑的“is-a”关系，他就是一个独立的实体。

      5、内部类提供了更好的封装，除了该外围类，其他类都不能访问。

基础

     在这个部分主要介绍内部类如何使用外部类的属性和方法，以及使用.this与.new。

      当我们在创建一个内部类的时候，它无形中就与外围类有了一种联系，依赖于这种联系，它可以无限制地访问外围类的元素。

public class OuterClass {
    private String name ;
    private int age;

    /**省略getter和setter方法**/
    
    public class InnerClass{
        public InnerClass(){
            name = "chenssy";
            age = 23;
        }
        
        public void display(){
            System.out.println("name：" + getName() +"   ;age：" + getAge());
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outerClass = new OuterClass();
        OuterClass.InnerClass innerClass = outerClass.new InnerClass();
        innerClass.display();
    }
}
--------------
Output：
name：chenssy   ;age：23

在这个应用程序中，我们可以看到内部了InnerClass可以对外围类OuterClass的属性进行无缝的访问，尽管它是private修饰的。这是因为当我们在创建某个外围类的内部类对象时，此时内部类对象必定会捕获一个指向那个外围类对象的引用，只要我们在访问外围类的成员时，就会用这个引用来选择外围类的成员。

      其实在这个应用程序中我们还看到了如何来引用内部类：引用内部类我们需要指明这个对象的类型：OuterClasName.InnerClassName。同时如果我们需要创建某个内部类对象，必须要利用外部类的对象通过.new来创建内部类： OuterClass.InnerClass innerClass = outerClass.new InnerClass();。

      同时如果我们需要生成对外部类对象的引用，可以使用OuterClassName.this，这样就能够产生一个正确引用外部类的引用了。当然这点实在编译期就知晓了，没有任何运行时的成本。

public class OuterClass {
    public void display(){
        System.out.println("OuterClass...");
    }
    
    public class InnerClass{
        public OuterClass getOuterClass(){
            return OuterClass.this;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outerClass = new OuterClass();
        OuterClass.InnerClass innerClass = outerClass.new InnerClass();
        innerClass.getOuterClass().display();
    }
}
-------------
Output:
OuterClass...

到这里了我们需要明确一点，内部类是个编译时的概念，一旦编译成功后，它就与外围类属于两个完全不同的类（当然他们之间还是有联系的）。对于一个名为OuterClass的外围类和一个名为InnerClass的内部类，在编译成功后，会出现这样两个class文件：OuterClass.class和OuterClass$InnerClass.class。

      在Java中内部类主要分为成员内部类、局部内部类、匿名内部类、静态内部类。

局部内部类

      有这样一种内部类，它是嵌套在方法和作用于内的，对于这个类的使用主要是应用与解决比较复杂的问题，想创建一个类来辅助我们的解决方案，到那时又不希望这个类是公共可用的，所以就产生了局部内部类，局部内部类和成员内部类一样被编译，只是它的作用域发生了改变，它只能在该方法和属性中被使用，出了该方法和属性就会失效。

      对于局部内部类实在是想不出什么好例子，所以就引用《Think in java》中的经典例子了。

      定义在方法里：

public class Parcel5 {
    public Destionation destionation(String str){
        class PDestionation implements Destionation{
            private String label;
            private PDestionation(String whereTo){
                label = whereTo;
            }
            public String readLabel(){
                return label;
            }
        }
        return new PDestionation(str);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Parcel5 parcel5 = new Parcel5();
        Destionation d = parcel5.destionation("chenssy");
    }
}

定义在作用域内:

public class Parcel6 {
    private void internalTracking(boolean b){
        if(b){
            class TrackingSlip{
                private String id;
                TrackingSlip(String s) {
                    id = s;
                }
                String getSlip(){
                    return id;
                }
            }
            TrackingSlip ts = new TrackingSlip("chenssy");
            String string = ts.getSlip();
        }
    }
    
    public void track(){
        internalTracking(true);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Parcel6 parcel6 = new Parcel6();
        parcel6.track();
    }
}

匿名内部类

java提高篇(十)-----详解匿名内部类

匿名内部类由于没有名字，所以它的创建方式有点儿奇怪。创建格式如下：

new 父类构造器（参数列表）|实现接口（）  
    {  
     //匿名内部类的类体部分  
    }

      在这里我们看到使用匿名内部类我们必须要继承一个父类或者实现一个接口，当然也仅能只继承一个父类或者实现一个接口。同时它也是没有class关键字，这是因为匿名内部类是直接使用new来生成一个对象的引用。当然这个引用是隐式的。

public class WildGoose extends Bird{
    public int fly() {
        return 10000;
    }
    
    public String getName() {
        return "大雁";
    }
}

WildGoose wildGoose = new WildGoose();
test.test(wildGoose);

在这里系统会创建一个继承自Bird类的匿名类的对象，该对象转型为对Bird类型的引用。

      对于匿名内部类的使用它是存在一个缺陷的，就是它仅能被使用一次，创建匿名内部类时它会立即创建一个该类的实例，该类的定义会立即消失，所以匿名内部类是不能够被重复使用。对于上面的实例，如果我们需要对test()方法里面内部类进行多次使用，建议重新定义类，而不是使用匿名内部类。

在使用匿名内部类的过程中，我们需要注意如下几点：

      1、使用匿名内部类时，我们必须是继承一个类或者实现一个接口，但是两者不可兼得，同时也只能继承一个类或者实现一个接口。

     2、匿名内部类中是不能定义构造函数的。

     3、匿名内部类中不能存在任何的静态成员变量和静态方法。

      4、匿名内部类为局部内部类，所以局部内部类的所有限制同样对匿名内部类生效。

     5、匿名内部类不能是抽象的，它必须要实现继承的类或者实现的接口的所有抽象方法。

这里我们就需要看清几个地方

        1、 匿名内部类是没有访问修饰符的。

         2、 new 匿名内部类，这个类首先是要存在的。如果我们将那个InnerClass接口注释掉，就会出现编译出错。

         3、 注意getInnerClass()方法的形参，第一个形参是用final修饰的，而第二个却没有。同时我们也发现第二个形参在匿名内部类中没有使用过，所以当所在方法的形参需要被匿名内部类使用，那么这个形参就必须为final。

        4、 匿名内部类是没有构造方法的。因为它连名字都没有何来构造方法。

public class OuterClass {
    public InnerClass getInnerClass(final int num,String str2){
        return new InnerClass(){
            int number = num + 3;
            public int getNumber(){
                return number;
            }
        };        /* 注意：分号不能省 */
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        OuterClass out = new OuterClass();
        InnerClass inner = out.getInnerClass(2, "chenssy");
        System.out.println(inner.getNumber());
    }
}

interface InnerClass {
    int getNumber();
}

----------------
Output:
5

匿名内部类使用final

我们给匿名内部类传递参数的时候，若该形参在内部类中需要被使用，那么该形参必须要为final。也就是说：当所在的方法的形参需要被内部类里面使用时，该形参必须为final。

首先是匿名内部类的实现：

public class OuterClass {
    public void display(final String name,String age){
        class InnerClass{
            void display(){
                System.out.println(name);
            }
        }
    }
}

从上面代码中看好像name参数应该是被内部类直接调用？其实不然，在java编译之后实际的操作如下：

public class OuterClass$InnerClass {
    public InnerClass(String name,String age){
        this.InnerClass$name = name;
        this.InnerClass$age = age;
    }
    
    
    public void display(){
        System.out.println(this.InnerClass$name + "----" + this.InnerClass$age );
    }
}

所以从上面代码来看，内部类并不是直接调用方法传递的参数，而是利用自身的构造器对传入的参数进行备份，自己内部方法调用的实际上时自己的属性而不是外部方法传递进来的参数。

原因：

内部类通常都含有回调，引用那个匿名内部类的函数执行完了就没了，所以内部类中引用外面的局部变量需要是final的，这样在回调的时候才能找到那个变量，而如果是外围类的成员变量就不需要是final的，因为内部类本身都会含有一个外围了的引用（外围类.this），所以回调的时候一定可以访问到。

private Animator createAnimatorView(final View view, final int position) {
    MyAnimator animator = new MyAnimator();
    animator.addListener(new AnimatorListener() {
        @Override
        public void onAnimationEnd(Animator arg0) {
            Log.d(TAG, "position=" + position); 
        }
    });
    return animator;
}

内部类回调里访问position的时候createAnimatorView()早就执行完了，position如果不是final的，回调的时候肯定就无法拿到它的值了，因为局部变量在函数执行完了以后就被回收了。

静态内部类

在java提高篇-----关键字static中提到Static可以修饰成员变量、方法、代码块，其他它还可以修饰内部类，使用static修饰的内部类我们称之为静态内部类，不过我们更喜欢称之为嵌套内部类。静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别，我们知道非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用，该引用是指向创建它的外围内，但是静态内部类却没有。没有这个引用就意味着：

      1、 它的创建是不需要依赖于外围类的。

      2、 它不能使用任何外围类的非static成员变量和方法。

public class OuterClass {
    private String sex;
    public static String name = "chenssy";
    
    /**
     *静态内部类
     */
    static class InnerClass1{
        /* 在静态内部类中可以存在静态成员 */
        public static String _name1 = "chenssy_static";
        
        public void display(){
            /* 
             * 静态内部类只能访问外围类的静态成员变量和方法
             * 不能访问外围类的非静态成员变量和方法
             */
            System.out.println("OutClass name :" + name);
        }
    }
    
    /**
     * 非静态内部类
     */
    class InnerClass2{
        /* 非静态内部类中不能存在静态成员 */
        public String _name2 = "chenssy_inner";
        /* 非静态内部类中可以调用外围类的任何成员,不管是静态的还是非静态的 */
        public void display(){
            System.out.println("OuterClass name：" + name);
        }
    }
    
    /**
     * @desc 外围类方法
     * @author chenssy
     * @data 2013-10-25
     * @return void
     */
    public void display(){
        /* 外围类访问静态内部类：内部类. */
        System.out.println(InnerClass1._name1);
        /* 静态内部类 可以直接创建实例不需要依赖于外围类 */
        new InnerClass1().display();
        
        /* 非静态内部的创建需要依赖于外围类 */
        OuterClass.InnerClass2 inner2 = new OuterClass().new InnerClass2();
        /* 方位非静态内部类的成员需要使用非静态内部类的实例 */
        System.out.println(inner2._name2);
        inner2.display();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        outer.display();
    }
}
----------------
Output:
chenssy_static
OutClass name :chenssy
chenssy_inner
OuterClass name：chenssy