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java 內(nèi)部類的實例詳解
可以將一個類的定義放在另一個類的定義內(nèi)部，這就是內(nèi)部類。
內(nèi)部類是一個非常有用的特性但又比較難理解使用的特性(鄙人到現(xiàn)在都沒有怎么使用過內(nèi)部類，對內(nèi)部類也只是略知一二)。
第一次見面
內(nèi)部類我們從外面看是非常容易理解的，無非就是在一個類的內(nèi)部在定義一個類。
public class OuterClass {
private String name ;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
class InnerClass{
public InnerClass(){
name = "chenssy";
age = 23;
}
}
}
在這里InnerClass就是內(nèi)部類，對于初學者來說內(nèi)部類實在是使用的不多，鄙人菜鳥一個同樣沒有怎么使用過(貌似僅僅只在做swing 注冊事件中使用過)，但是隨著編程能力的提高，我們會領悟到它的魅力所在，它可以使用能夠更加優(yōu)雅的設計我們的程序結構。在使用內(nèi)部類之間我們需要明白為什么要使用內(nèi)部類，內(nèi)部類能夠為我們帶來什么樣的好處。
一、為什么要使用內(nèi)部類
為什么要使用內(nèi)部類？在《Think in java》中有這樣一句話：使用內(nèi)部類最吸引人的原因是：每個內(nèi)部類都能獨立地繼承一個（接口的）實現(xiàn)，所以無論外圍類是否已經(jīng)繼承了某個（接口的）實現(xiàn)，對于內(nèi)部類都沒有影響。
在我們程序設計中有時候會存在一些使用接口很難解決的問題，這個時候我們可以利用內(nèi)部類提供的、可以繼承多個具體的或者抽象的類的能力來解決這些程序設計問題?？梢赃@樣說，接口只是解決了部分問題，而內(nèi)部類使得多重繼承的解決方案變得更加完整。
public interface Father {
}
public interface Mother {
}
public class Son implements Father, Mother {
}
public class Daughter implements Father{
class Mother_ implements Mother{
}
}
其實對于這個實例我們確實是看不出來使用內(nèi)部類存在何種優(yōu)點，但是如果Father、Mother不是接口，而是抽象類或者具體類呢？這個時候我們就只能使用內(nèi)部類才能實現(xiàn)多重繼承了。
其實使用內(nèi)部類最大的優(yōu)點就在于它能夠非常好的解決多重繼承的問題，但是如果我們不需要解決多重繼承問題，那么我們自然可以使用其他的編碼方式，但是使用內(nèi)部類還能夠為我們帶來如下特性（摘自《Think in java》）：
1、內(nèi)部類可以用多個實例，每個實例都有自己的狀態(tài)信息，并且與其他外圍對象的信息相互獨立。
2、在單個外圍類中，可以讓多個內(nèi)部類以不同的方式實現(xiàn)同一個接口，或者繼承同一個類。
3、創(chuàng)建內(nèi)部類對象的時刻并不依賴于外圍類對象的創(chuàng)建。
4、內(nèi)部類并沒有令人迷惑的“is-a”關系，他就是一個獨立的實體。
5、內(nèi)部類提供了更好的封裝，除了該外圍類，其他類都不能訪問。
二、內(nèi)部類基礎
在這個部分主要介紹內(nèi)部類如何使用外部類的屬性和方法，以及使用.this與.new。
當我們在創(chuàng)建一個內(nèi)部類的時候，它無形中就與外圍類有了一種聯(lián)系，依賴于這種聯(lián)系，它可以無限制地訪問外圍類的元素。
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
在這個應用程序中，我們可以看到內(nèi)部了InnerClass可以對外圍類OuterClass的屬性進行無縫的訪問，盡管它是private修飾的。這是因為當我們在創(chuàng)建某個外圍類的內(nèi)部類對象時，此時內(nèi)部類對象必定會捕獲一個指向那個外圍類對象的引用，只要我們在訪問外圍類的成員時，就會用這個引用來選擇外圍類的成員。
其實在這個應用程序中我們還看到了如何來引用內(nèi)部類：引用內(nèi)部類我們需要指明這個對象的類型：OuterClasName.InnerClassName。同時如果我們需要創(chuàng)建某個內(nèi)部類對象，必須要利用外部類的對象通過.new來創(chuàng)建內(nèi)部類： OuterClass.InnerClass innerClass = outerClass.new InnerClass();。
同時如果我們需要生成對外部類對象的引用，可以使用OuterClassName.this，這樣就能夠產(chǎn)生一個正確引用外部類的引用了。當然這點實在編譯期就知曉了，沒有任何運行時的成本。
/**
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*/
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...
到這里了我們需要明確一點，內(nèi)部類是個編譯時的概念，一旦編譯成功后，它就與外圍類屬于兩個完全不同的類（當然他們之間還是有聯(lián)系的）。對于一個名為OuterClass的外圍類和一個名為InnerClass的內(nèi)部類，在編譯成功后，會出現(xiàn)這樣兩個class文件：OuterClass.class和OuterClass$InnerClass.class。
在Java中內(nèi)部類主要分為成員內(nèi)部類、局部內(nèi)部類、匿名內(nèi)部類、靜態(tài)內(nèi)部類。
三、成員內(nèi)部類
成員內(nèi)部類也是最普通的內(nèi)部類，它是外圍類的一個成員，所以他是可以無限制的訪問外圍類的所有 成員屬性和方法，盡管是private的，但是外圍類要訪問內(nèi)部類的成員屬性和方法則需要通過內(nèi)部類實例來訪問。
在成員內(nèi)部類中要注意兩點，第一：成員內(nèi)部類中不能存在任何static的變量和方法；第二：成員內(nèi)部類是依附于外圍類的，所以只有先創(chuàng)建了外圍類才能夠創(chuàng)建內(nèi)部類。
public class OuterClass {
private String str;
public void outerDisplay(){
System.out.println("outerClass...");
}
public class InnerClass{
public void innerDisplay(){
//使用外圍內(nèi)的屬性
str = "chenssy...";
System.out.println(str);
//使用外圍內(nèi)的方法
outerDisplay();
}
}
/*推薦使用getxxx()來獲取成員內(nèi)部類，尤其是該內(nèi)部類的構造函數(shù)無參數(shù)時 */
public InnerClass getInnerClass(){
return new InnerClass();
}
public static void main(String[] args) {
OuterClass outer = new OuterClass();
OuterClass.InnerClass inner = outer.getInnerClass();
inner.innerDisplay();
}
}
--------------------
chenssy...
outerClass...
推薦使用getxxx()來獲取成員內(nèi)部類，尤其是該內(nèi)部類的構造函數(shù)無參數(shù)時 。
四、局部內(nèi)部類
有這樣一種內(nèi)部類，它是嵌套在方法和作用于內(nèi)的，對于這個類的使用主要是應用與解決比較復雜的問題，想創(chuàng)建一個類來輔助我們的解決方案，到那時又不希望這個類是公共可用的，所以就產(chǎn)生了局部內(nèi)部類，局部內(nèi)部類和成員內(nèi)部類一樣被編譯，只是它的作用域發(fā)生了改變，它只能在該方法和屬性中被使用，出了該方法和屬性就會失效。
對于局部內(nèi)部類實在是想不出什么好例子，所以就引用《Think in java》中的經(jīng)典例子了。
定義在方法里：
/**
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*/
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");
}
}
定義在作用域內(nèi):
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();
}
}
五、匿名內(nèi)部類
在做Swing編程中，我們經(jīng)常使用這種方式來綁定事件
button2.addActionListener(
new ActionListener(){
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
System.out.println("你按了按鈕二");
}
});
我們咋一看可能覺得非常奇怪，因為這個內(nèi)部類是沒有名字的，在看如下這個例子：
/**
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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：分號不能省 */
}
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:
這里我們就需要看清幾個地方
1、 匿名內(nèi)部類是沒有訪問修飾符的。
2、 new 匿名內(nèi)部類，這個類首先是要存在的。如果我們將那個InnerClass接口注釋掉，就會出現(xiàn)編譯出錯。
3、 注意getInnerClass()方法的形參，第一個形參是用final修飾的，而第二個卻沒有。同時我們也發(fā)現(xiàn)第二個形參在匿名內(nèi)部類中沒有使用過，所以當所在方法的形參需要被匿名內(nèi)部類使用，那么這個形參就必須為final。
4、 匿名內(nèi)部類是沒有構造方法的。因為它連名字都沒有何來構造方法。
PS：由于篇幅有限，對匿名內(nèi)部類就介紹到這里，有關更多關于匿名內(nèi)部類的知識，我就會在下篇博客（java提高篇—–詳解匿名內(nèi)部類）做詳細的介紹，包括為何形參要定義成final，怎么對匿名內(nèi)部類進行初始化等等，敬請期待……
六、靜態(tài)內(nèi)部類
在java提高篇——關鍵字static中提到Static可以修飾成員變量、方法、代碼塊，其他它還可以修飾內(nèi)部類，使用static修飾的內(nèi)部類我們稱之為靜態(tài)內(nèi)部類，不過我們更喜歡稱之為嵌套內(nèi)部類。靜態(tài)內(nèi)部類與非靜態(tài)內(nèi)部類之間存在一個最大的區(qū)別，我們知道非靜態(tài)內(nèi)部類在編譯完成之后會隱含地保存著一個引用，該引用是指向創(chuàng)建它的外圍內(nèi)，但是靜態(tài)內(nèi)部類卻沒有。沒有這個引用就意味著：
1、 它的創(chuàng)建是不需要依賴于外圍類的。
2、 它不能使用任何外圍類的非static成員變量和方法。
/**
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*/
public class OuterClass {
private String sex;
public static String name = "chenssy";
/**
*靜態(tài)內(nèi)部類
*/
static class InnerClass1{
/* 在靜態(tài)內(nèi)部類中可以存在靜態(tài)成員 */
public static String _name1 = "chenssy_static";
public void display(){
/*
* 靜態(tài)內(nèi)部類只能訪問外圍類的靜態(tài)成員變量和方法
* 不能訪問外圍類的非靜態(tài)成員變量和方法
*/
System.out.println("OutClass name :" + name);
}
}
/**
* 非靜態(tài)內(nèi)部類
*/
class InnerClass2{
/* 非靜態(tài)內(nèi)部類中不能存在靜態(tài)成員 */
public String _name2 = "chenssy_inner";
/* 非靜態(tài)內(nèi)部類中可以調(diào)用外圍類的任何成員,不管是靜態(tài)的還是非靜態(tài)的 */
public void display(){
System.out.println("OuterClass name：" + name);
}
}
/**
* @desc 外圍類方法
* @author chenssy
* @data 2013-10-25
* @return void
*/
public void display(){
/* 外圍類訪問靜態(tài)內(nèi)部類：內(nèi)部類. */
System.out.println(InnerClass1._name1);
/* 靜態(tài)內(nèi)部類 可以直接創(chuàng)建實例不需要依賴于外圍類 */
new InnerClass1().display();
/* 非靜態(tài)內(nèi)部的創(chuàng)建需要依賴于外圍類 */
OuterClass.InnerClass2 inner2 = new OuterClass().new InnerClass2();
/* 方位非靜態(tài)內(nèi)部類的成員需要使用非靜態(tài)內(nèi)部類的實例 */
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
上面這個例子充分展現(xiàn)了靜態(tài)內(nèi)部類和非靜態(tài)內(nèi)部類的區(qū)別。
到這里內(nèi)部類的介紹就基本結束了！對于內(nèi)部類其實本人認識也只是皮毛，逼近菜鳥一枚，認知有限！我會利用這幾天時間好好研究內(nèi)部類!
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