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。
 

     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。
 

   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
 

    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();
        }
    }
    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。
 

    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。
 

    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({})
 

    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。

   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

   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。
 

    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。

评论

7 楼 zjuttsw 2013-01-11  

Map.Entry不是接口吗？

6 楼 yangtao66638 2012-06-14  

感到写的很好，不过没测试！

5 楼 咖啡猪猪 2009-12-01  

全都是《Thinking in java》上的例子，还以为有点特别的理解，失望....

4 楼 朗拿颠老 2009-08-12  

没有用过，记得在thinking in java 提到内部类作用是隐藏一些方法

3 楼 kaka2008 2009-08-11  

Blithe 写道

  public int getNum(){ 
                      return num; 
                   } 

这个方法貌似访问不到

#     service(Implemention1.factory); 
#     service(Implemention2.factory); 

不知从哪来的

service方法在这里，忘了写了。

        public static void service(ServiceFactory factory){
		Service service = factory.getService();
		service.method1();}

第一个方法可以访问到啊。我试过了。

2 楼 Blithe 2009-08-10  

  public int getNum(){ 
                      return num; 
                   } 

这个方法貌似访问不到

#     service(Implemention1.factory); 
#     service(Implemention2.factory); 

不知从哪来的

1 楼 summeryhrb 2009-08-10  

用匿名内部类模拟闭包的经典写法
http://lovejavaei.iteye.com/blog/401167