java 内部类
1.内部类:定义在一个类内部中的类
2.作用:
(1)可以访问内部类定义所在作用域的数据,包括私有数据(通过指向创建它的外部类的隐式引用);
(2)对包中的其他类隐藏;
(3)内部类声明成静态的,就不能随便的访问外部类的成员变量了,此时内部类只能访问外部类的静态成员变量。
3.分类:
(1)成员内部类:定义在类的内部,位于任何方法和代码块之外,与外部类的方法和属性并列。
a.可以使用public,private,protected等修饰;
b.不能定义static成员,因为成员内部类需要先创建了外部类,才能创建它自己的。
测试代码:
public class OuterClass1 { private static int i = 1; private int j = 10; private int k = 20; public static void outer_f1() { } public void outer_f2() { } // 成员内部类中,不能定义静态成员 // 成员内部类中,可以访问外部类的所有成员 public class InnerClass1 { // static int inner_i = 100;//内部类中不允许定义静态变量 // 内部类和外部类的实例变量可以共存 int j = 100; int i = 1; void inner_f1() { //在内部类中访问内部类自己的变量直接用变量名 System.out.println(i); System.out.println(j); //在内部类中访问内部类自己的变量也可以用this.变量名 System.out.println(this.j); //在内部类中访问外部类中与内部类同名的实例变量用外部类名.this.变量名 System.out.println(OuterClass1.this.j); //如果内部类中没有与外部类同名的变量,则可以直接用变量名访问外部类变量 System.out.println(k); outer_f1(); outer_f2(); } } //外部类的非静态方法访问成员内部类 public void outer_f3() { System.out.println("outer_f3:not static function"); InnerClass1 inner = new InnerClass1(); inner.inner_f1(); } // 外部类的静态方法访问成员内部类,与在外部类外部访问成员内部类一样 public static void outer_f4() { System.out.println("outer_f3:static function"); //step1 建立外部类对象 OuterClass1 out = new OuterClass1(); //step2 根据外部类对象建立内部类对象 InnerClass1 inner = out.new InnerClass1(); //step3 访问内部类的方法 inner.inner_f1(); } public static void main(String[] args) { //outer_f4();//该语句的输出结果和下面三条语句的输出结果一样 //如果要直接创建内部类的对象,不能想当然地认为只需加上外围类Outer的名字, //就可以按照通常的样子生成内部类的对象,而是必须使用此外围类的一个对象来 //创建其内部类的一个对象: //Outer.Inner outin = out.new Inner() //因此,除非你已经有了外围类的一个对象,否则不可能生成内部类的对象。因为此 //内部类的对象会悄悄地链接到创建它的外围类的对象。如果你用的是静态的内部类, //那就不需要对其外围类对象的引用。 OuterClass1 out = new OuterClass1(); OuterClass1.InnerClass1 outin = out.new InnerClass1(); outin.inner_f1(); out.outer_f3(); } }
(2)方法内部类:不仅能够访问外部类,还能访问局部变量,不够局部变量必须声明为final,为消除final的不利影响,可用长度为1的数组进行替换,final表示不可以引用其他数组,数组内元素可改变。
方法内部类只能在定义该内部类的方法内实例化,不可以在此方法外对其实例化。
测试代码:
public class OuterClass2{ private int s = 100; private int out_i = 1; public void f(final int k) { final int s = 200; int i = 1; final int j = 10; //定义在方法内部 class Inner { // 可以定义与外部类同名的变量 int s = 300; // static int m = 20;//不可以定义静态变量 Inner(int k) { inner_f(k); } int inner_i = 100; void inner_f(int k) { //如果内部类没有与外部类同名的变量,在内部类中可以直接访问外部类的实例变量 System.out.println(out_i); //可以访问外部类的局部变量(即方法内的变量),但是变量必须是final的 System.out.println(j); //System.out.println(i); //如果内部类中有与外部类同名的变量,直接用变量名访问的是内部类的变量 System.out.println(s); //用this.变量名访问的也是内部类变量 System.out.println(this.s); //用外部类名.this.内部类变量名访问的是外部类变量 System.out.println(OuterClass2.this.s); } } new Inner(k); } public static void main(String[] args) { // 访问局部内部类必须先有外部类对象 OuterClass2 out = new OuterClass2(); out.f(3); } }
(3)匿名内部类:只创建该类的一个对象,没有类名; 匿名内部类不能有构造函数,而是将参数传给超类构造函数
定义方法:new superType(construction parameters){methods and data}; 即:构造函数+{};
(a)一般在下列情况下会使用匿名内部类:
·只用到类的一个实例。
·类在定义后马上用到。
·类非常小(SUN推荐是在4行代码以下)
·给类命名并不会导致你的代码更容易被理解。
(b)在使用匿名内部类时,要记住以下几个原则:
·匿名内部类不能有构造方法。
·匿名内部类不能定义任何静态成员、方法和类。
·匿名内部类不能是public,protected,private,static。
·只能创建匿名内部类的一个实例。
·一个匿名内部类一定是在new的后面,用其隐含实现一个接口或实现一个类。
·因匿名内部类为局部内部类,所以局部内部类的所有限制都对其生效。
(c)如果在匿名类中定义成员变量,你同样能够对其执行初始化操作:
public class Parcel8 { public Destination dest(final String dest) { return new Destination() { private String label = dest; public String readLabel() { return label; } }; } public static void main(String[] args) { Parcel8 p = new Parcel8(); Destination d = p.dest("Tanzania"); } }
如果你有一个匿名内部类,它要使用一个在它的外部定义的对象,编译器会要求其参数引用是final 型的,就像dest()中的参数。如果你忘记了,会得到一个编译期错误信息。如果只是简单地给一个成员变量赋值,那么此例中的方法就可以了。但是,如果你想做一些类似构造器的行为,该怎么办呢?在匿名类中不可能有已命名的构造器(因为它根本没名字!),但通过实例初始化,你就能够达到为匿名内部类“制作”一个构造器的效果。像这样做:
abstract class Base { public Base(int i) { System.out.println("Base constructor, i = " + i); } public abstract void f(); } public class AnonymousConstructor { public static Base getBase(int i) { return new Base(i) { { System.out.println("Inside instance initializer"); } public void f() { System.out.println("In anonymous f()"); } }; } public static void main(String[] args) { Base base = getBase(47); base.f(); } }
(4)静态内部类(嵌套类):嵌套内部类,就是修饰为static的内部类。声明为static的内部类,不需要内部类对象和外部类对象之间的联系,静态嵌套类仅能访问外部类的静态成员和方法。
生成一个静态内部类不需要外部类成员:这是静态内部类和成员内部类的区别。静态内部类的对象可以直接生成:Outer.Inner in = new Outer.Inner();而不需要通过生成外部类对象来生成。这样实际上使静态内部类成为了一个顶级类(正常情况下,你不能在接口内部放置任何代码,但嵌套类可以作为接口的一部分,因为它是static 的。只是将嵌套类置于接口的命名空间内,这并不违反接口的规则)
public class OuterClass3{ private static int i = 1; private int j = 10; public static void outer_f1() { } public void outer_f2() { } // 静态内部类可以用public,protected,private修饰 // 静态内部类中可以定义静态或者非静态的成员 static class Inner { static int inner_i = 100; int inner_j = 200; static void inner_f1() { //静态内部类只能访问外部类的静态成员(包括静态变量和静态方法) System.out.println("Outer.i:" + i); outer_f1(); } void inner_f2() { // 静态内部类不能访问外部类的非静态成员(包括非静态变量和非静态方法) // System.out.println("Outer.i"+j); // outer_f2(); } } public void outer_f3() { // 外部类访问内部类的静态成员:内部类.静态成员 System.out.println(Inner.inner_i); Inner.inner_f1(); // 外部类访问内部类的非静态成员:实例化内部类即可 Inner inner = new Inner(); inner.inner_f2(); } public static void main(String[] args) { new OuterClass3().outer_f3(); } }
4.从多层嵌套类中访问外部:
一个内部类被嵌套多少层并不重要,它能透明地访问所有它所嵌入的外围类的所有成员。
5.内部类的重载问题
如果你创建了一个内部类,然后继承其外围类并重新定义此内部类时,会发生什么呢?也就是说,内部类可以被重载吗?这看起来似乎是个很有用的点子,但是“重载”内部类就好像它是外围类的一个方法,其实并不起什么作用:
class Egg { private Yolk y; protected class Yolk { public Yolk() { System.out.println("Egg.Yolk()"); } } public Egg() { System.out.println("New Egg()"); y = new Yolk(); } } public class BigEgg extends Egg { public class Yolk { public Yolk() { System.out.println("BigEgg.Yolk()"); } } public static void main(String[] args) { new BigEgg(); } }
输出结果为:
New Egg()
Egg.Yolk()
缺省的构造器是编译器自动生成的,这里是调用基类的缺省构造器。你可能认为既然创建了BigEgg 的对象,那么所使用的应该是被“重载”过的Yolk,但你可以从输出中看到实际情况并不是这样的。
这个例子说明,当你继承了某个外围类的时候,内部类并没有发生什么特别神奇的变化。这两个内部类是完全独立的两个实体,各自在自己的命名空间内。当然,明确地继承某个内部类也是可以的:
class Egg2 { protected class Yolk { public Yolk() { System.out.println("Egg2.Yolk()"); } public void f() { System.out.println("Egg2.Yolk.f()"); } } private Yolk y = new Yolk(); public Egg2() { System.out.println("New Egg2()"); } public void insertYolk(Yolk yy) { y = yy; } public void g() { y.f(); } } public class BigEgg2 extends Egg2 { public class Yolk extends Egg2.Yolk { public Yolk() { System.out.println("BigEgg2.Yolk()"); } public void f() { System.out.println("BigEgg2.Yolk.f()"); } } public BigEgg2() { insertYolk(new Yolk()); } public static void main(String[] args) { Egg2 e2 = new BigEgg2(); e2.g(); } }
输出结果为:
Egg2.Yolk()
New Egg2()
Egg2.Yolk()
BigEgg2.Yolk()
BigEgg2.Yolk.f()
现在BigEgg2.Yolk 通过extends Egg2.Yolk 明确地继承了此内部类,并且重载了其中的方法。Egg2 的insertYolk()方法使得BigEgg2 将它自己的Yolk 对象向上转型,然后传递给引用y。所以当g()调用y.f()时,重载后的新版的f()被执行。第二次调用Egg2.Yolk()是BigEgg2.Yolk 的构造器调用了其基类的构造器。可以看到在调用g()的时候,新版的f()被调用了。
6.内部类的继承问题
因为内部类的构造器要用到其外围类对象的引用,所以在你继承一个内部类的时候,事情变得有点复杂。问题在于,那个“秘密的”外围类对象的引用必须被初始化,而在被继承的类中并不存在要联接的缺省对象。要解决这个问题,需使用专门的语法来明确说清它们之间的关联:
class WithInner { class Inner { Inner(){ System.out.println("this is a constructor in WithInner.Inner"); }; } } public class InheritInner extends WithInner.Inner { // ! InheritInner() {} // Won't compile InheritInner(WithInner wi) { wi.super(); System.out.println("this is a constructor in InheritInner"); } public static void main(String[] args) { WithInner wi = new WithInner(); InheritInner ii = new InheritInner(wi); } }
输出结果为:
this is a constructor in WithInner.Inner
this is a constructor in InheritInner
可以看到,InheritInner 只继承自内部类,而不是外围类。但是当要生成一个构造器时,缺省的构造器并不算好,而且你不能只是传递一个指向外围类对象的引用。此外,你必须在构造器内使用如下语法:
enclosingClassReference.super();
这样才提供了必要的引用,然后程序才能编译通过。