Java内部类详解

Java中的内部类总结

 

内部类不是很好理解,但说白了其实也就是一个类中还包含着另外一个类

如同一个人是由大脑、肢体、器官等身体结果组成,而内部类相当于其中的某个器官之一,例如心脏:它也有自己的属性和行为(血液、跳动)

显然,此处不能单方面用属性或者方法表示一个心脏,而需要一个类

而心脏又在人体当中,正如同是内部类在外部内当中

实例1:内部类的基本结构

//外部类
class Out {
    private int age = 12;
     
    //内部类
    class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
        //或者采用下种方式访问
        /*
        Out out = new Out();
        Out.In in = out.new In();
        in.print();
        */
    }
}

运行结果:12

从上面的例子不难看出,内部类其实严重破坏了良好的代码结构,但为什么还要使用内部类呢?

因为内部类可以随意使用外部类的成员变量(包括私有)而不用生成外部类的对象,这也是内部类的唯一优点

如同心脏可以直接访问身体的血液,而不是通过医生来抽血

 

程序编译过后会产生两个.class文件,分别是Out.class和Out$In.class

其中$代表了上面程序中Out.In中的那个 .

Out.In in = new Out().new In()可以用来生成内部类的对象,这种方法存在两个小知识点需要注意

  1.开头的Out是为了标明需要生成的内部类对象在哪个外部类当中

  2.必须先有外部类的对象才能生成内部类的对象,因为内部类的作用就是为了访问外部类中的成员变量

 

实例2:内部类中的变量访问形式

class Out {
    private int age = 12;
     
    class In {
        private int age = 13;
        public void print() {
            int age = 14;
            System.out.println("局部变量:" + age);
            System.out.println("内部类变量:" + this.age);
            System.out.println("外部类变量:" + Out.this.age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
    }
}

 

运行结果:

局部变量:14
内部类变量:13
外部类变量:12

从实例1中可以发现,内部类在没有同名成员变量和局部变量的情况下,内部类会直接访问外部类的成员变量,而无需指定Out.this.属性名

否则,内部类中的局部变量会覆盖外部类的成员变量

而访问内部类本身的成员变量可用this.属性名,访问外部类的成员变量需要使用Out.this.属性名

 

实例3:静态内部类

class Out {
    private static int age = 12;
     
    static class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out.In in = new Out.In();
        in.print();
    }
}

运行结果:12

可以看到,如果用static 将内部内静态化,那么内部类就只能访问外部类的静态成员变量,具有局限性

其次,因为内部类被静态化,因此Out.In可以当做一个整体看,可以直接new 出内部类的对象(通过类名访问static,生不生成外部类对象都没关系)

 

实例4:私有内部类

class Out {
    private int age = 12;
     
    private class In {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
    public void outPrint() {
        new In().print();
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //此方法无效
        /*
        Out.In in = new Out().new In();
        in.print();
        */
        Out out = new Out();
        out.outPrint();
    }
}

运行结果:12

如果一个内部类只希望被外部类中的方法操作,那么可以使用private声明内部类

上面的代码中,我们必须在Out类里面生成In类的对象进行操作,而无法再使用Out.In in = new Out().new In() 生成内部类的对象

也就是说,此时的内部类只有外部类可控制

如同是,我的心脏只能由我的身体控制,其他人无法直接访问它

 

实例5:方法内部类

class Out {
    private int age = 12;
 
    public void Print(final int x) {
        class In {
            public void inPrint() {
                System.out.println(x);
                System.out.println(age);
            }
        }
        new In().inPrint();
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Out out = new Out();
        out.Print(3);
    }
}

运行结果:

3
12

在上面的代码中,我们将内部类移到了外部类的方法中,然后在外部类的方法中再生成一个内部类对象去调用内部类方法

如果此时我们需要往外部类的方法中传入参数,那么外部类的方法形参必须使用final定义

至于final在这里并没有特殊含义,只是一种表示形式而已

 

Java内部类的使用小结
2010-08-29 20:53:29
内部类是指在一个外部类的内部再定义一个类。类名不需要和文件夹相同。
*内部类可以是静态static的,也可用public,default,protected和private修饰。(而外部顶级类即类名和文件名相同的只能使用public和default)。
 
注意:内部类是一个编译时的概念,一旦编译成功,就会成为完全不同的两类。对于一个名为outer的外部类和其内部定义的名为inner的内部类。编译完成后出现outer.class和outer$inner.class两类。所以内部类的成员变量/方法名可以和外部类的相同。
1. 成员内部类
      成员内部类,就是作为外部类的成员,可以直接使用外部类的所有成员和方法,即使是private的。同时外部类要访问内部类的所有成员变量/方法,则需要通过内部类的对象来获取。
      要注意的是,成员内部类不能含有static的变量和方法。因为成员内部类需要先创建了外部类,才能创建它自己的,了解这一点,就可以明白更多事情,在此省略更多的细节了。
      在成员内部类要引用外部类对象时,使用outer.this来表示外部类对象;
      而需要创建内部类对象,可以使用outer.inner  obj = outerobj.new inner();
  1. public class Outer { 
  2.     public static void main(String[] args) { 
  3.         Outer outer = new Outer(); 
  4.         Outer.Inner inner = outer.new Inner(); 
  5.         inner.print("Outer.new"); 
  6.  
  7.         inner = outer.getInner(); 
  8.         inner.print("Outer.get"); 
  9.     } 
  10.  
  11.     // 个人推荐使用getxxx()来获取成员内部类,尤其是该内部类的构造函数无参数时 
  12.     public Inner getInner() { 
  13.         return new Inner(); 
  14.     } 
  15.  
  16.     public class Inner { 
  17.         public void print(String str) { 
  18.             System.out.println(str); 
  19.         } 
  20.     } 
2. 局部内部类
      局部内部类,是指内部类定义在方法和作用域内。Thinking in Java给了这么两个例子:
定义在方法内:
  1. public class Parcel4 { 
  2.     public Destination destination(String s) { 
  3.         class PDestination implements Destination { 
  4.             private String label; 
  5.  
  6.             private PDestination(String whereTo) { 
  7.                 label = whereTo; 
  8.             } 
  9.  
  10.             public String readLabel() { 
  11.                 return label; 
  12.             } 
  13.         } 
  14.         return new PDestination(s); 
  15.     } 
  16.  
  17.     public static void main(String[] args) { 
  18.         Parcel4 p = new Parcel4(); 
  19.         Destination d = p.destination("Tasmania"); 
  20.     } 
 定义在作用域里:
  1. public class Parcel5 { 
  2.     private void internalTracking(boolean b) { 
  3.         if (b) { 
  4.             class TrackingSlip { 
  5.                 private String id; 
  6.                 TrackingSlip(String s) { 
  7.                     id = s; 
  8.                 } 
  9.                 String getSlip() { 
  10.                     return id; 
  11.                 } 
  12.             } 
  13.             TrackingSlip ts = new TrackingSlip("slip"); 
  14.             String s = ts.getSlip(); 
  15.         } 
  16.     } 
  17.  
  18.     public void track() { 
  19.         internalTracking(true); 
  20.     } 
  21.  
  22.     public static void main(String[] args) { 
  23.         Parcel5 p = new Parcel5(); 
  24.         p.track(); 
  25.     } 
      局部内部类也像别的类一样进行编译,但只是作用域不同而已,只在该方法或条件的作用域内才能使用,退出这些作用域后无法引用的。
3. 嵌套内部类
       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,就是说我们可以直接引用outer.inner,即不需要创建外部类,也不需要创建内部类。
      嵌套类和普通的内部类还有一个区别:普通内部类不能有static数据和static属性,也不能包含嵌套类,但嵌套类可以。而嵌套类不能声明为private,一般声明为public,方便调用。
4. 匿名内部类
      有时候我为了免去给内部类命名,便倾向于使用匿名内部类,因为它没有名字。例如:
  1. ((Button) findViewById(R.id.start)).setOnClickListener(new Button.OnClickListener() { 
  2.     @Override 
  3.     public void onClick(View v) { 
  4.         new Thread() { 
  5.  
  6.             @Override 
  7.             public void run() { 
  8.                 // TODO Auto-generated method stub 
  9.             } 
  10.  
  11.         }.start(); 
  12.     } 
  13. }); 
      匿名内部类是不能加访问修饰符的。要注意的是,new 匿名类,这个类是要先定义的,看下面例子:
  1. public class Outer { 
  2.     public static void main(String[] args) { 
  3.         Outer outer = new Outer(); 
  4.         Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
  5.         System.out.println(inner.getName()); 
  6.     } 
  7.  
  8.     public Inner getInner(final String name, String city) { 
  9.         return new Inner() { 
  10.             private String nameStr = name; 
  11.  
  12.             public String getName() { 
  13.                 return nameStr; 
  14.             } 
  15.         }; 
  16.     } 
  17.  
  18. //注释后,编译时提示类Inner找不到 
  19. /* interface Inner { 
  20.     String getName(); 
  21. } */ 
同时在这个例子,留意外部类的方法的形参,当所在的方法的形参需要被内部类里面使用时,该形参必须为final。这里可以看到形参name已经定义为final了,而形参city 没有被使用则不用定义为final。为什么要定义为final呢?在网上找到本人比较如同的解释:
 “这是一个编译器设计的问题,如果你了解java的编译原理的话很容易理解。  
首先,内部类被编译的时候会生成一个单独的内部类的.class文件,这个文件并不与外部类在同一class文件中。  
当外部类传的参数被内部类调用时,从java程序的角度来看是直接的调用例如:  
public void dosome(final String a,final int b){  
  class Dosome{public void dosome(){System.out.println(a+b)}};  
  Dosome some=new Dosome();  
  some.dosome();  
}  
从代码来看好像是那个内部类直接调用的a参数和b参数,但是实际上不是,在java编译器编译以后实际的操作代码是  
class Outer$Dosome{  
  public Dosome(final String a,final int b){  
  this.Dosome$a=a;  
  this.Dosome$b=b;  
}  
  public void dosome(){  
  System.out.println(this.Dosome$a+this.Dosome$b);  
}  
}}  
从以上代码看来,内部类并不是直接调用方法传进来的参数,而是内部类将传进来的参数通过自己的构造器备份到了自己的内部,自己内部的方法调用的实际是自己的属性而不是外部类方法的参数。  
这样理解就很容易得出为什么要用final了,因为两者从外表看起来是同一个东西,实际上却不是这样,如果内部类改掉了这些参数的值也不可能影响到原参数,然而这样却失去了参数的一致性,因为从编程人员的角度来看他们是同一个东西,如果编程人员在程序设计的时候在内部类中改掉参数的值,但是外部调用的时候又发现值其实没有被改掉,这就让人非常的难以理解和接受,为了避免这种尴尬的问题存在,所以编译器设计人员把内部类能够使用的参数设定为必须是final来规避这种莫名其妙错误的存在。”
 (简单理解就是,拷贝引用,为了避免引用值发生改变,例如被外部类的方法修改等,而导致内部类得到的值不一致,于是用final来让该引用不可改变)
 
      因为匿名内部类,没名字,是用默认的构造函数的,无参数的,那如果需要参数呢?则需要该类有带参数的构造函数:
  1. public class Outer { 
  2.     public static void main(String[] args) { 
  3.         Outer outer = new Outer(); 
  4.         Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
  5.         System.out.println(inner.getName()); 
  6.     } 
  7.  
  8.     public Inner getInner(final String name, String city) { 
  9.         return new Inner(name, city) { 
  10.             private String nameStr = name; 
  11.  
  12.             public String getName() { 
  13.                 return nameStr; 
  14.             } 
  15.         }; 
  16.     } 
  17.  
  18. abstract class Inner { 
  19.     Inner(String name, String city) { 
  20.         System.out.println(city); 
  21.     } 
  22.  
  23.     abstract String getName(); 
注意这里的形参city,由于它没有被匿名内部类直接使用,而是被抽象类Inner的构造函数所使用,所以不必定义为final。
 
      而匿名内部类通过实例初始化,可以达到类似构造器的效果:
  1. public class Outer { 
  2.     public static void main(String[] args) { 
  3.         Outer outer = new Outer(); 
  4.         Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
  5.         System.out.println(inner.getName()); 
  6.         System.out.println(inner.getProvince()); 
  7.     } 
  8.  
  9.     public Inner getInner(final String name, final String city) { 
  10.         return new Inner() { 
  11.             private String nameStr = name; 
  12.             private String province; 
  13.  
  14.             // 实例初始化 
  15.             { 
  16.                 if (city.equals("gz")) { 
  17.                     province = "gd"; 
  18.                 }else { 
  19.                     province = ""; 
  20.                 } 
  21.             } 
  22.  
  23.             public String getName() { 
  24.                 return nameStr; 
  25.             } 
  26.  
  27.             public String getProvince() { 
  28.                 return province; 
  29.             } 
  30.         }; 
  31.     } 
  32.  
  33. interface Inner { 
  34.     String getName(); 
  35.     String getProvince(); 
5.内部类的继承
      内部类的继承,是指内部类被继承,普通类 extents 内部类。而这时候代码上要有点特别处理,具体看以下例子:
  1. public class InheritInner extends WithInner.Inner { 
  2.  
  3.     // InheritInner() 是不能通过编译的,一定要加上形参 
  4.     InheritInner(WithInner wi) { 
  5.         wi.super(); 
  6.     } 
  7.  
  8.     public static void main(String[] args) { 
  9.         WithInner wi = new WithInner(); 
  10.         InheritInner obj = new InheritInner(wi); 
  11.     } 
  12.  
  13. class WithInner { 
  14.     class Inner { 
  15.  
  16.     } 
可以看到子类的构造函数里面要使用父类的外部类对象.super();而这个对象需要从外面创建并传给形参。
 
至于内部类的重载,感觉Thinking in Java的例子很复杂,在平常应用中应该很少,因为有点难懂,不清晰。而内部类和闭包之间的事情,暂时放下,以后再看。

Java内部类详解

  说起内部类这个词,想必很多人都不陌生,但是又会觉得不熟悉。原因是平时编写代码时可能用到的场景不多,用得最多的是在有事件监听的情况下,并且即使用到也很少去总结内部类的用法。今天我们就来一探究竟。下面是本文的目录大纲:

  一.内部类基础

  二.深入理解内部类

  三.内部类的使用场景和好处

  四.常见的与内部类相关的笔试面试题

  若有不正之处,请多谅解并欢迎批评指正。

  请尊重作者劳动成果,转载请标明原文链接:

  http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811445.html

一.内部类基础

  在Java中,可以将一个类定义在另一个类里面或者一个方法里面,这样的类称为内部类。广泛意义上的内部类一般来说包括这四种:成员内部类、局部内部类、匿名内部类和静态内部类。下面就先来了解一下这四种内部类的用法。

  1.成员内部类

  成员内部类是最普通的内部类,它的定义为位于另一个类的内部,形如下面的形式:

class Circle {
    double radius = 0;
     
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
     
    class Draw {     //内部类
        public void drawSahpe() {
            System.out.println("drawshape");
        }
    }
}

这样看起来,类Draw像是类Circle的一个成员,Circle称为外部类。成员内部类可以无条件访问外部类的所有成员属性和成员方法(包括private成员和静态成员)。

class Circle {
    private double radius = 0;
    public static int count =1;
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
     
    class Draw {     //内部类
        public void drawSahpe() {
            System.out.println(radius);  //外部类的private成员
            System.out.println(count);   //外部类的静态成员
        }
    }
}

不过要注意的是,当成员内部类拥有和外部类同名的成员变量或者方法时,会发生隐藏现象,即默认情况下访问的是成员内部类的成员。如果要访问外部类的同名成员,需要以下面的形式进行访问:

外部类.this.成员变量
  外部类.this.成员方法

虽然成员内部类可以无条件地访问外部类的成员,而外部类想访问成员内部类的成员却不是这么随心所欲了。在外部类中如果要访问成员内部类的成员,必须先创建一个成员内部类的对象,再通过指向这个对象的引用来访问:

class Circle {
    private double radius = 0;
 
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
        getDrawInstance().drawSahpe();   //必须先创建成员内部类的对象,再进行访问
    }
     
    private Draw getDrawInstance() {
        return new Draw();
    }
     
    class Draw {     //内部类
        public void drawSahpe() {
            System.out.println(radius);  //外部类的private成员
        }
    }
}

成员内部类是依附外部类而存在的,也就是说,如果要创建成员内部类的对象,前提是必须存在一个外部类的对象。创建成员内部类对象的一般方式如下:

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        //第一种方式:
        Outter outter = new Outter();
        Outter.Inner inner = outter.new Inner();  //必须通过Outter对象来创建
         
        //第二种方式:
        Outter.Inner inner1 = outter.getInnerInstance();
    }
}
 
class Outter {
    private Inner inner = null;
    public Outter() {
         
    }
     
    public Inner getInnerInstance() {
        if(inner == null)
            inner = new Inner();
        return inner;
    }
      
    class Inner {
        public Inner() {
             
        }
    }
}

内部类可以拥有private访问权限、protected访问权限、public访问权限及包访问权限。比如上面的例子,如果成员内部类Inner用private修饰,则只能在外部类的内部访问,如果用public修饰,则任何地方都能访问;如果用protected修饰,则只能在同一个包下或者继承外部类的情况下访问;如果是默认访问权限,则只能在同一个包下访问。这一点和外部类有一点不一样,外部类只能被public和包访问两种权限修饰。我个人是这么理解的,由于成员内部类看起来像是外部类的一个成员,所以可以像类的成员一样拥有多种权限修饰。

  2.局部内部类

  局部内部类是定义在一个方法或者一个作用域里面的类,它和成员内部类的区别在于局部内部类的访问仅限于方法内或者该作用域内。

class People{
    public People() {
         
    }
}
 
class Man{
    public Man(){
         
    }
     
    public People getWoman(){
        class Woman extends People{   //局部内部类
            int age =0;
        }
        return new Woman();
    }
}

注意,局部内部类就像是方法里面的一个局部变量一样,是不能有public、protected、private以及static修饰符的。

  3.匿名内部类

  匿名内部类应该是平时我们编写代码时用得最多的,在编写事件监听的代码时使用匿名内部类不但方便,而且使代码更加容易维护。下面这段代码是一段Android事件监听代码:

scan_bt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
             
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // TODO Auto-generated method stub
                 
            }
        });
         
        history_bt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
             
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // TODO Auto-generated method stub
                 
            }
        });

这段代码为两个按钮设置监听器,这里面就使用了匿名内部类。这段代码中的:

new OnClickListener() {
             
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // TODO Auto-generated method stub
                 
            }
        }

就是匿名内部类的使用。代码中需要给按钮设置监听器对象,使用匿名内部类能够在实现父类或者接口中的方法情况下同时产生一个相应的对象,但是前提是这个父类或者接口必须先存在才能这样使用。当然像下面这种写法也是可以的,跟上面使用匿名内部类达到效果相同。

private void setListener()
{
    scan_bt.setOnClickListener(new Listener1());       
    history_bt.setOnClickListener(new Listener2());
}
 
class Listener1 implements View.OnClickListener{
    @Override
    public void onClick(View v) {
    // TODO Auto-generated method stub
             
    }
}
 
class Listener2 implements View.OnClickListener{
    @Override
    public void onClick(View v) {
    // TODO Auto-generated method stub
             
    }
}

 这种写法虽然能达到一样的效果,但是既冗长又难以维护,所以一般使用匿名内部类的方法来编写事件监听代码。同样的,匿名内部类也是不能有访问修饰符和static修饰符的。

  匿名内部类是唯一一种没有构造器的类。正因为其没有构造器,所以匿名内部类的使用范围非常有限,大部分匿名内部类用于接口回调。匿名内部类在编译的时候由系统自动起名为Outter$1.class。一般来说,匿名内部类用于继承其他类或是实现接口,并不需要增加额外的方法,只是对继承方法的实现或是重写。

  4.静态内部类

  静态内部类也是定义在另一个类里面的类,只不过在类的前面多了一个关键字static。静态内部类是不需要依赖于外部类的,这点和类的静态成员属性有点类似,并且它不能使用外部类的非static成员变量或者方法,这点很好理解,因为在没有外部类的对象的情况下,可以创建静态内部类的对象,如果允许访问外部类的非static成员就会产生矛盾,因为外部类的非static成员必须依附于具体的对象。

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        Outter.Inner inner = new Outter.Inner();
    }
}
 
class Outter {
    public Outter() {
         
    }
     
    static class Inner {
        public Inner() {
             
        }
    }
}

  

二.深入理解内部类

  1.为什么成员内部类可以无条件访问外部类的成员?

  在此之前,我们已经讨论过了成员内部类可以无条件访问外部类的成员,那具体究竟是如何实现的呢?下面通过反编译字节码文件看看究竟。事实上,编译器在进行编译的时候,会将成员内部类单独编译成一个字节码文件,下面是Outter.java的代码:

public class Outter {
    private Inner inner = null;
    public Outter() {
         
    }
     
    public Inner getInnerInstance() {
        if(inner == null)
            inner = new Inner();
        return inner;
    }
      
    protected class Inner {
        public Inner() {
             
        }
    }
}

 编译之后,出现了两个字节码文件:

  反编译Outter$Inner.class文件得到下面信息:

E:\Workspace\Test\bin\com\cxh\test2>javap -v Outter$Inner
Compiled from "Outter.java"
public class com.cxh.test2.Outter$Inner extends java.lang.Object
  SourceFile: "Outter.java"
  InnerClass:
   #24= #1 of #22; //Inner=class com/cxh/test2/Outter$Inner of class com/cxh/tes
t2/Outter
  minor version: 0
  major version: 50
  Constant pool:
const #1 = class        #2;     //  com/cxh/test2/Outter$Inner
const #2 = Asciz        com/cxh/test2/Outter$Inner;
const #3 = class        #4;     //  java/lang/Object
const #4 = Asciz        java/lang/Object;
const #5 = Asciz        this$0;
const #6 = Asciz        Lcom/cxh/test2/Outter;;
const #7 = Asciz        <init>;
const #8 = Asciz        (Lcom/cxh/test2/Outter;)V;
const #9 = Asciz        Code;
const #10 = Field       #1.#11; //  com/cxh/test2/Outter$Inner.this$0:Lcom/cxh/t
est2/Outter;
const #11 = NameAndType #5:#6;//  this$0:Lcom/cxh/test2/Outter;
const #12 = Method      #3.#13; //  java/lang/Object."<init>":()V
const #13 = NameAndType #7:#14;//  "<init>":()V
const #14 = Asciz       ()V;
const #15 = Asciz       LineNumberTable;
const #16 = Asciz       LocalVariableTable;
const #17 = Asciz       this;
const #18 = Asciz       Lcom/cxh/test2/Outter$Inner;;
const #19 = Asciz       SourceFile;
const #20 = Asciz       Outter.java;
const #21 = Asciz       InnerClasses;
const #22 = class       #23;    //  com/cxh/test2/Outter
const #23 = Asciz       com/cxh/test2/Outter;
const #24 = Asciz       Inner;
 
{
final com.cxh.test2.Outter this$0;
 
public com.cxh.test2.Outter$Inner(com.cxh.test2.Outter);
  Code:
   Stack=2, Locals=2, Args_size=2
   0:   aload_0
   1:   aload_1
   2:   putfield        #10; //Field this$0:Lcom/cxh/test2/Outter;
   5:   aload_0
   6:   invokespecial   #12; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   9:   return
  LineNumberTable:
   line 16: 0
   line 18: 9
 
  LocalVariableTable:
   Start  Length  Slot  Name   Signature
   0      10      0    this       Lcom/cxh/test2/Outter$Inner;
 
 
}

 第11行到35行是常量池的内容,下面逐一第38行的内容:

final com.cxh.test2.Outter this$0;

  这行是一个指向外部类对象的指针,看到这里想必大家豁然开朗了。也就是说编译器会默认为成员内部类添加了一个指向外部类对象的引用,那么这个引用是如何赋初值的呢?下面接着看内部类的构造器:

public com.cxh.test2.Outter$Inner(com.cxh.test2.Outter);

  从这里可以看出,虽然我们在定义的内部类的构造器是无参构造器,编译器还是会默认添加一个参数,该参数的类型为指向外部类对象的一个引用,所以成员内部类中的Outter this&0 指针便指向了外部类对象,因此可以在成员内部类中随意访问外部类的成员。从这里也间接说明了成员内部类是依赖于外部类的,如果没有创建外部类的对象,则无法对Outter this&0引用进行初始化赋值,也就无法创建成员内部类的对象了。

  2.为什么局部内部类和匿名内部类只能访问局部final变量?

  想必这个问题也曾经困扰过很多人,在讨论这个问题之前,先看下面这段代码:

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
         
    }
     
    public void test(final int b) {
        final int a = 10;
        new Thread(){
            public void run() {
                System.out.println(a);
                System.out.println(b);
            };
        }.start();
    }
}

这段代码会被编译成两个class文件:Test.class和Test1.classOutter1.class。默认情况下,编译器会为匿名内部类和局部内部类起名为Outterx.class(x为正整数)。

  

  根据上图可知,test方法中的匿名内部类的名字被起为 Test$1。

  上段代码中,如果把变量a和b前面的任一个final去掉,这段代码都编译不过。我们先考虑这样一个问题:

  当test方法执行完毕之后,变量a的生命周期就结束了,而此时Thread对象的生命周期很可能还没有结束,那么在Thread的run方法中继续访问变量a就变成不可能了,但是又要实现这样的效果,怎么办呢?Java采用了 复制  的手段来解决这个问题。将这段代码的字节码反编译可以得到下面的内容:

  我们看到在run方法中有一条指令:

bipush 10

  这条指令表示将操作数10压栈,表示使用的是一个本地局部变量。这个过程是在编译期间由编译器默认进行,如果这个变量的值在编译期间可以确定,则编译器默认会在匿名内部类(局部内部类)的常量池中添加一个内容相等的字面量或直接将相应的字节码嵌入到执行字节码中。这样一来,匿名内部类使用的变量是另一个局部变量,只不过值和方法中局部变量的值相等,因此和方法中的局部变量完全独立开。

  下面再看一个例子:

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
         
    }
     
    public void test(final int a) {
        new Thread(){
            public void run() {
                System.out.println(a);
            };
        }.start();
    }
}

反编译得到:

  我们看到匿名内部类Test$1的构造器含有两个参数,一个是指向外部类对象的引用,一个是int型变量,很显然,这里是将变量test方法中的形参a以参数的形式传进来对匿名内部类中的拷贝(变量a的拷贝)进行赋值初始化。

  也就说如果局部变量的值在编译期间就可以确定,则直接在匿名内部里面创建一个拷贝。如果局部变量的值无法在编译期间确定,则通过构造器传参的方式来对拷贝进行初始化赋值。

  从上面可以看出,在run方法中访问的变量a根本就不是test方法中的局部变量a。这样一来就解决了前面所说的 生命周期不一致的问题。但是新的问题又来了,既然在run方法中访问的变量a和test方法中的变量a不是同一个变量,当在run方法中改变变量a的值的话,会出现什么情况?

  对,会造成数据不一致性,这样就达不到原本的意图和要求。为了解决这个问题,java编译器就限定必须将变量a限制为final变量,不允许对变量a进行更改(对于引用类型的变量,是不允许指向新的对象),这样数据不一致性的问题就得以解决了。

  到这里,想必大家应该清楚为何 方法中的局部变量和形参都必须用final进行限定了。

  3.静态内部类有特殊的地方吗?

  从前面可以知道,静态内部类是不依赖于外部类的,也就说可以在不创建外部类对象的情况下创建内部类的对象。另外,静态内部类是不持有指向外部类对象的引用的,这个读者可以自己尝试反编译class文件看一下就知道了,是没有Outter this&0引用的。

三.内部类的使用场景和好处

  为什么在Java中需要内部类?总结一下主要有以下四点:

  1.每个内部类都能独立的继承一个接口的实现,所以无论外部类是否已经继承了某个(接口的)实现,对于内部类都没有影响。内部类使得多继承的解决方案变得完整,

  2.方便将存在一定逻辑关系的类组织在一起,又可以对外界隐藏。

  3.方便编写事件驱动程序

  4.方便编写线程代码

  个人觉得第一点是最重要的原因之一,内部类的存在使得Java的多继承机制变得更加完善。

四.常见的与内部类相关的笔试面试题

 1.根据注释填写(1),(2),(3)处的代码

public class Test{
    public static void main(String[] args){
           // 初始化Bean1
           (1)
           bean1.I++;
           // 初始化Bean2
           (2)
           bean2.J++;
           //初始化Bean3
           (3)
           bean3.k++;
    }
    class Bean1{
           public int I = 0;
    }
 
    static class Bean2{
           public int J = 0;
    }
}
 
class Bean{
    class Bean3{
           public int k = 0;
    }
}

 从前面可知,对于成员内部类,必须先产生外部类的实例化对象,才能产生内部类的实例化对象。而静态内部类不用产生外部类的实例化对象即可产生内部类的实例化对象。

  创建静态内部类对象的一般形式为:  外部类类名.内部类类名 xxx = new 外部类类名.内部类类名()

  创建成员内部类对象的一般形式为:  外部类类名.内部类类名 xxx = 外部类对象名.new 内部类类名()

  因此,(1),(2),(3)处的代码分别为:

Test test = new Test();    

  Test.Bean1 bean1 = test.new Bean1(); 
Test test = new Test();    

  Test.Bean1 bean1 = test.new Bean1();   

 

Test.Bean2 b2 = new Test.Bean2();   
Test.Bean2 b2 = new Test.Bean2();    

 

Bean bean = new Bean();     

Bean.Bean3 bean3 =  bean.new Bean3(); 
Bean bean = new Bean();     

Bean.Bean3 bean3 =  bean.new Bean3();   

2.下面这段代码的输出结果是什么?

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        Outter outter = new Outter();
        outter.new Inner().print();
    }
}
 
 
class Outter
{
    private int a = 1;
    class Inner {
        private int a = 2;
        public void print() {
            int a = 3;
            System.out.println("局部变量:" + a);
            System.out.println("内部类变量:" + this.a);
            System.out.println("外部类变量:" + Outter.this.a);
        }
    }
}
3
2
1
 

最后补充一点知识:关于成员内部类的继承问题。一般来说,内部类是很少用来作为继承用的。但是当用来继承的话,要注意两点:

  1)成员内部类的引用方式必须为 Outter.Inner.

  2)构造器中必须有指向外部类对象的引用,并通过这个引用调用super()。这段代码摘自《Java编程思想》

class WithInner {
    class Inner{
         
    }
}
class InheritInner extends WithInner.Inner {
      
    // InheritInner() 是不能通过编译的,一定要加上形参
    InheritInner(WithInner wi) {
        wi.super(); //必须有这句调用
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        WithInner wi = new WithInner();
        InheritInner obj = new InheritInner(wi);
    }
}

ava中为什么要使用内部类

 

一、前言

关于Java的内部类,要说的东西实在太多,这篇博文中也无法一一具体说到,所以就挑些重点的讲。关于内部类的使用,你可能会疑问,为什么我们要使用内部类?为了回答这个问题,你需要知道一些关于内部类的重点。所以本篇文章首先介绍了一些关于内部类的一些与众不同的地方,后面再解答为什么我们要使用内部类这个问题。各位看官,文章稍微有点长,深吸一口气。来,我们开始吧!

 

二、内部类定义

内部类定义非常简单,就是把一个类的定义放在另外一个外围类定义的里面。如下面代码所示:

class OutterClass {
  class InnerClass {	
  }
}

你可能会想,内部类和组合有什么区别?就这么简单把内部类的定义放在外部类里面,能惹出多少事儿来?诶,你还别说,还真有不少的事儿。

三、内部类惹出来的那些事儿

1.    内部类能访问外围类的所有成员,包括私有成员。

当生成一个内部类对象时,此对象与制造它的外围类对象之间就有了一种联系,所以它能访问其外围类对象的所有成员,而不需要任何特殊的条件。如下面代码所示:

class OutterClass {
  private int i = 1;
  class InnerClass {
    public void displayPrivate() {
      System.out.println(i);
    }
  }
}

public class MainClass{
  public static void main(String[] args) {
    OutterClass outter =  new OutterClass();
    OutterClass.InnerClass inner = outter.new InnerClass();
    inner.displayPrivate();
  }
}

由上面的代码可以看出,内部类能够访问外部类的私有成员变量。在这段代码中,还需要注意的是

①生成内部类对象,必须要先有外围类对象,具体的做法请见代码;

②内部类能访问外围类的私有成员这一点,C++中的嵌套类是没有这个特性的。

2.  内部类与static

①内部类不能含有static方法;

②内部类不能含有static数据成员,除非是static final;

③内部类可以继承含有static成员的类。

3.  匿名内部类

匿名内部类,看起来非常奇怪。因为它太简洁了,但这也带来一个好处,用匿名内部类写出来的代码通常比较简洁啦!见下面代码(左):

 

4. 内部类允许继承多个非接口类型

分析左边的代码,可以看出这个语法非常的奇怪。但是仔细想想,也比较容易理解。语法的核心就是return new () {匿名类定义},这个匿名类是AnonymouysBase的子类,然后向上转型为AnonymouysBase类。其实左边代码是右边代码的简化,大家可以对照看一下。所以呢,匿名内部类,可以简化代码。关于匿名内部类还需要注意:

①匿名内部类所使用的参数必须是final;

②匿名内部类因为没有名字,所以不可能有构造函数,只能通过实例初始化来达到一个构造器的效果。

众所周知,java和c++中其中一个不同的地方在于,java是没有多重继承的。可是在某些时候,我们的确还是需要多重继承的,为此java中提出了“接口”的概念。一个类可以实现多个接口,这就解决了多重继承问题吗?我们仔细想想,其实接口只部分解决了多重继承的问题。而每一个内部类都能独立地继承自一个接口或者类,所以无论外围类是否继承了某个接口或者类,对内部类都没有影响。所以内部类和接口双剑合璧,给出了java中多重继承的完美替代方案。见下面代码:

class D {}
abstract class E {}

class Z extends D {
  E makeE() { return new E() {}; }
}

public class MultiImplementation {
  static void takesD(D d) {}
  static void takesE(E e) {}
  public static void main(String[] args) {
    Z z = new Z();
    takesD(z);
    takesE(z.makeE());
  }
} ///:~

5.内部类继承

因为内部类的构造器必须链接到指向外围类对象的引用。所以,当一个类需要继承内部类时,那个神秘的链接到外部类的引用也必须要得到初始化。见代码:

class WithInner {
  class Inner {}
}

public class InheritInner extends WithInner.Inner {
  //! InheritInner() {} // Won't compile
  InheritInner(WithInner wi) {
    wi.super();
  }
  public static void main(String[] args) {
    WithInner wi = new WithInner();
    InheritInner ii = new InheritInner(wi);
  }
}

如上面代码所示,InheritInner继承内部类,为了能够使得指向外部类的那个神秘的引用能够得到初始化,需要将外部类的引用作为参数传进内部类的构造函数,并且在内部类的构造函数中代用外部类的super()函数。

6. 内部类不能被覆盖

有一个外围类,含有一个内部类。当有另外一个类去继承这个外围类,并且去覆盖这个内部类。真的能覆盖吗?见下面代码:

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();
  }
} /* Output:
New Egg()
Egg.Yolk()
*///:~

由程序的输出结果可以看到,Egg和它的派生类BigEgg中的内部类Yolk其实是独立的,它们分布在不同的空间。

7. 内部类VS嵌套类

Java中的嵌套类是指:将内部类声明为static,那么这个内部类就变成了一个嵌套类。因此,相对于内部类来说,嵌套类两个显著的同点在于:

要创建嵌套类的对象,并不需要其外围类的对象,所以内部类中那个指向外围类的神秘的引用在嵌套类中就消失了;

‚不能从嵌套类的对象,访问其外围类的非static成员;

ƒ嵌套类中可以包括static成员或方法。

Java中的嵌套类和c++中的嵌套类,实际上还是有一点不一样的。C++中的嵌套类不能访问外围类的私有成员,但是java中嵌套类可以访问其外围类中static的私有成员。见代码:

class OutterClass {
  static class AnotherLevel {
     public static void f() {System.out.println("test");}
  }
}

public class MainClass {
  public static void main(String[] args) {
    OutterClass.AnotherLevel.f();
  }
} ///:~

8.为什么要使用 内部类?

介绍完java中的内部类,现在我们再回过头来总结一下,为什么要使用内部类?楼主也只能凭着楼主

的理解进行一下总结:

①内部类提供进入其外围类的绿色通道;

‚②一般来说,内部类继承自某个类或实现某个接口,和接口一起实现java中多重继承;

③private内部类给类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,并且完全隐藏了实现的细节;

④ƒ匿名内部类可以使得代码更加地灵活。

参考资料:

  《java编程思想》

  http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3388487.html

  http://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/20000769

  http://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/19996629

  http://blog.csdn.net/zhaoqianjava/article/details/6849812

  http://www.cnblogs.com/nerxious/archive/2013/01/24/2875649.html

posted on 2016-03-14 21:23  盒子先生金金  阅读(199)  评论(0编辑  收藏  举报

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