内部类详解

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。 

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。 

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 

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： 

 

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

 

  必须是外围类对象.new，而不能是外围类.new 

  

　　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。 

package com.snoopy.demo;

public interface Shape {

	public void paint();

}

　　

package com.snoopy.demo;

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。 
  

    public void test() {
        class Inner {
            public void method() {
                System.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 
  

package com.snoopy.demo1;

public class Painter {
    public 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();
    }
}

package com.snoopy.demo1;

public interface Shape {
    public 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。 

package com.snoopy.demo1;

public class A {
    private int num;

    public A(int num) {
        this.num = num;
    }

    public A() {

    }
}

package com.snoopy.demo1;

public class B {
    public A getA(int num) {
        return new A(num) {

        };
    }
}

  　　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。 
 

package com.snoopy.demo1;

public class A {
    private int num;

    public A(int num) {
        this.num = num;
    }

    public A() {

    }
}

package com.snoopy.demo1;

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

 

  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({}) 
 

    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。 

package com.snoopy.demo2;

public interface Service {
    public void method1();
}

package com.snoopy.demo2;

public interface ServiceFactory {
    Service getService();
}

package com.snoopy.demo2;

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();
        }
    };
}

package com.snoopy.demo2;

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();
        }
    };

}

package com.snoopy.demo2;

public class Test {
    
    public static void main(String[] args) {

        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 

 

package com.snoopy.demo3;

public class StaticClass {
    private int num;
    private static int sum = 2;

    static class StaticInnerClass {
        public int getNum() {
            // 只能访问sum，不能访问num
            return sum;
        }
    }
}

package com.snoopy.demo3;

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。 

 

 

package com.snoopy.demo4;

public interface One {
    public void inOne();
}

package com.snoopy.demo4;

public interface Two {
    public void inTwo();
}
// 两个接口，用普通类就可实现多重继承

package com.snoopy.demo4;

public abstract class Three {
    public abstract void inThree();
}

package com.snoopy.demo4;

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

package com.snoopy.demo4;

public class CommonClass implements One, Two {
    public void inOne() {
        System.out.println("CommonClass inOne() method");
    }

    public void inTwo() {
        System.out.println("CommonClass inTwo() method");
    }
}

package com.snoopy.demo4;

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。