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。
Java代码

   1. public class First { 
   2. public class Contents{ 
   3.     public void f(){ 
   4.     System.out.println("In Class First's inner Class Contents method f()"); 
   5.     } 
   6. } 
   7.  } 

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

   1.    public class First { 
   2. public class Contents{ 
   3.          public void getStr(){ 
   4.         System.out.println("First.str="+str); 
   5.      } 
   6. } 
   7. private String str; 
   8.     } 
   9.   

    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

   1.     private int num ; 
   2. public Test2(){ 
   3.      
   4. } 
   5.  
   6. public Test2(int num){ 
   7.     this.num = num; 
   8. } 
   9.  
  10. private class Inner{ 
  11.     public Test2 getTest2(){ 
  12.         return Test2.this; 
  13.     } 
  14.      
  15.     public Test2 newTest2(){ 
  16.         return new Test2(); 
  17.     } 
  18. } 
  19.  
  20. public static void main(String [] args){ 
  21.     Test2 test = new Test2(5); 
  22.     Test2.Inner inner = test.new Inner(); 
  23.     Test2 test2 = inner.getTest2(); 
  24.     Test2 test3 = inner.newTest2(); 
  25.     System.out.println(test2.num); 
  26.     System.out.println(test3.num); 
  27. } 
  28.   

     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

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

    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

   1.    public class First { 
   2. public class Contents{ 
   3.     public void f(){ 
   4.         System.out.println("In Class First's inner Class Contents method f()"); 
   5.     } 
   6.     public void getStr(){ 
   7.         System.out.println("First.str="+str); 
   8.     } 
   9. } 
  10.  
  11. public static void main(String [] args){ 
  12.     First first = new First(); 
  13.     First.Contents contents = first.new Contents(); 
  14.     contents.f(); 
  15. } 
  16.     } 
  17.   

    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

   1.     public interface Shape { 
   2. public void paint(); 
   3.     } 
   4.     public class Painter { 
   5.      
   6.        private class InnerShape implements Shape{ 
   7.     public void paint(){ 
   8.         System.out.println("painter paint() method"); 
   9.     } 
  10. } 
  11.  
  12. public Shape getShape(){ 
  13.     return new InnerShape(); 
  14. }    
  15.      
  16.        public static void main(String []args){ 
  17.     Painter painter = new Painter(); 
  18.     Shape shape = painter. getShape(); 
  19.     shape.paint(); 
  20. } 
  21.     } 
  22.   

     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

   1. public void test(){ 
   2. ass Inner{ 
   3.  public void method(){ 
   4. ystem.out.println("在方法内创建的类"); 
   5.  } 
   6.  
   7. } 

   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

Java代码

   1.   public class Painter { 
   2. ublic Shape getShape(){ 
   3. return new Shape(){ 
   4.     public void paint(){ 
   5.         System.out.println("painter paint() method"); 
   6.     } 
   7. }; 
   8.  
   9.       public static void main(String [] args){ 
  10.             Painter painter = new Painter(); 
  11.             Shape shape = painter.getShape(); 
  12.             shape.paint(); 
  13.       } 
  14.   } 
  15.   public interface Shape { 
  16. ublic void paint(); 
  17.   } 

    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。

Java代码

   1.    public class B { 
   2. public A getA(int num){ 
   3.     return new A(num){ 
   4.          
   5.     }; 
   6. } 
   7.    } 
   8.    public class A { 
   9. private int num; 
  10. public A(int num){ 
  11.     this.num = num; 
  12. } 
  13. public A(){ 
  14.      
  15. } 
  16.    } 
  17.   

    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

   1.    public class B { 
   2. public A getA(final int num){ 
   3.     return new A(num){ 
   4.        public int getNum(){ 
   5.                      return num; 
   6.                   } 
   7.     }; 
   8. } 
   9.    } 
  10.    public class A { 
  11. private int num; 
  12. public A(int num){ 
  13.     this.num = num; 
  14. } 
  15. public A(){ 
  16.      
  17. } 
  18.    } 
  19.   

    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

   1.    public A getA(){ 
   2. return new A(){ 
   3.     int num = 0; 
   4.     String str; 
   5.     { 
   6.         str = "javaeye"; 
   7.         System.out.println("hello robbin"); 
   8.     } 
   9. }; 
  10.    } 
  11.   

    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

   1.   public interface Service { 
   2. public void method1(); 
   3.   } 
   4.   public interface ServiceFactory { 
   5. Service getService(); 
   6.   } 
   7.   public class Implemention1 implements Service{ 
   8. public void method1(){ 
   9.     System.out.println("In Implemention1 method method1()"); 
  10. } 
  11.  
  12. public static ServiceFactory factory = new ServiceFactory(){ 
  13.     public Service getService(){ 
  14.         return new Implemention1(); 
  15.     } 
  16. }; 
  17.   } 
  18.   public class Implemention2 implements Service { 
  19. public void method1(){ 
  20.     System.out.println("in Implemention2 method method1()"); 
  21. } 
  22.  
  23. public static ServiceFactory factory = new ServiceFactory(){ 
  24.     public Service getService(){ 
  25.         return new Implemention2(); 
  26.     } 
  27. }; 
  28.  
  29.   } 
  30.   public class Test { 
  31. public static void main(String []args){ 
  32.     service(Implemention1.factory); 
  33.     service(Implemention2.factory); 
  34.      
  35.     ServiceFactory factory1 = Implemention1.factory; 
  36.     Service service1 = factory1.getService(); 
  37.     service1.method1(); 
  38.      
  39.     ServiceFactory factory2 = Implemention1.factory; 
  40.     Service service2 = factory2.getService(); 
  41.     service2.method1(); 
  42. } 
  43.   } 

   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

   1.   public class StaticClass { 
   2. private int num; 
   3. private static int sum = 2; 
   4. private static class StaticInnerClass{ 
   5.     public int getNum(){ 
   6.     //只能访问sum，不能访问num 
   7.                return sum; 
   8.     } 
   9. } 
  10.   } 
  11.   public class Test { 
  12. public static void main(String [] args){ 
  13.                //可以直接通过new来创建嵌套类对象 
  14.     StaticClass.StaticInnerClass inner = new StaticClass.StaticInnerClass(); 
  15.     inner.getNum(); 
  16. } 
  17.   } 

   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

   1.    public interface One { 
   2. public void inOne(); 
   3.    } 
   4.    public interface Two { 
   5. public void inTwo(); 
   6.    } 
   7.    //两个接口，用普通类就可实现多重继承 
   8.    public class CommonClass implements One,Two { 
   9. public void inOne(){ 
  10.     System.out.println("CommonClass inOne() method"); 
  11. } 
  12.  
  13. public void inTwo(){ 
  14.     System.out.println("CommonClass inTwo() method"); 
  15. } 
  16.    } 
  17.    public abstract class Three { 
  18. public abstract void inThree(); 
  19.    } 
  20.    public abstract class Four { 
  21. public abstract void inFour(); 
  22.    } 
  23.    //两个抽象类，使用普通类无法实现多重继承 
  24.     
  25.    //使用内部类可以实现 
  26.    public class Contents extends Three { 
  27. public void inThree(){ 
  28.     System.out.println("In Contents inThress() method"); 
  29. } 
  30.  
  31. public class InnerFour extends Four{ 
  32.     public void inFour(){ 
  33.         System.out.println("In Contents"); 
  34.     } 
  35.      
  36. } 
  37.    } 
  38.   

    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。