JAVA编程思想之内部类

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。

参考博客：

　　《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

http://www.iteye.com/topic/442435