java(6)内部类基础

【0】README

0.1） 本文描述+源代码均 转自 core java volume 1， 旨在理解 java内部类 的基础知识；

【1】内部类相关

1.1）为什么要使用 内部类？（Reason）

R1）内部类可以访问该类定义所在的作用域中的数据， 包括私有数据；

R2）内部类可以对同一个包中的其他类隐藏起来；

R3）当想要定义一个回调函数且不想编写大量代码时， 使用匿名内部类比较方便；

1.2）嵌套类有两个好处（Merit）：

M1）命名控制+访问控制；

M2）需要注意的是， Link类位于 LinkedList 类 的私有部分， 因此，Link对其他的代码均不可见；鉴于此情况，可以将Link的数据域设计为 public， 它仍然是安全的，因为这些数据域只能被 LinkedList类中的方法访问， 而不会暴露给其他的代码；

【2】使用内部类访问对象状态

2.1）看个荔枝：构造一个语音时钟需要两个参数：发布通告的时间间隔 + 开关铃声的标志：



2.2）需要注意： 这里的 TimePrinter 位于 TalkingClock 的内部， 并不意味着 每个 TalkingClock 都有一个 TimePrinter 实例域；

2.3）看更加详细的 TimePrinter（值得注意的是，actionPerformed 方法在发出铃声前检查了 beep 标志）：



这是因为， 内部类既可以访问自身的数据域，也可以访问创建它的外围类对象的数据域（干货）；

2.4）为了能够运行这个程序， 内部类的对象有一个隐式引用， 它指向了 创建它的外部类对象（内部类对象拥有一个对外围类对象 的 引用）：



2.5）外围类的引用在构造器中设置。编译器修改了所有的内部类的构造器， 添加了一个外围类引用的参数， 因为 TimePrinter 类没有定义构造器， 所以编译器为这个类生成了一个默认构造器；

2.6）当在 start方法中创建了 TimerPrinter对象后， 编译器就会将 this 引用传递给当前的语音时钟构造器：

ActionListener listener = new TimePrinter(this);   // parameter automatically added

Annotation） TimerPrinter 类声明为私有的， 这样一来， 只有 TalkingClock的方法才能够构造 TimePrinter对象， 只有内部类可以是私有类，而常规类只可以具有包可见性， 或公有可见性；

package com.corejava.chapter6_2;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.Timer;

/**
* This program demonstrates the use of inner classes.
* @version 1.10 2004-02-27
* @author Cay Horstmann
*/
public class InnerClassTest
{
public static void main(String[] args)
{
TalkingClock clock = new TalkingClock(1000, true);
clock.start();

// keep program running until user selects "Ok"
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");
System.exit(0);
}
}

/**
* A clock that prints the time in regular intervals.
*/
class TalkingClock
{
private int interval;
private boolean beep;

/**
* Constructs a talking clock
* @param interval the interval between messages (in milliseconds)
* @param beep true if the clock should beep
*/
public TalkingClock(int interval, boolean beep)
{
this.interval = interval;
this.beep = beep;
}

/**
* Starts the clock.
*/
public void start()
{
ActionListener listener = new TimePrinter();
Timer t = new Timer(interval, listener);
t.start();
}

private class TimePrinter implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
Date now = new Date();
System.out.println("At the tone, the time is " + now);
if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
}
}
}

【3】内部类的特殊语法规则

3.1）使用外围类引用的正规语法还要复杂一些， 表达式 OuterClass.this 表示外围类的引用；如：

public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
if(TalkingClock.this.beep) Tookit.getDefaultToolkit().beep();
}

反过来，可以采用下列语法格式更加明确地编写内部对象的构造器：（下面代码中的this是外部类调用start方法的时候，传了一个外部类本身的this引用，this.new == TalkingClock.new TimePrinter）

outerObject.new InnerClass(construction parameters)
如，  ActionListener listener = this.new TimePrinter();

上面的代码中： 最新构造的 TimePrinter 对象 的外围类引用被设置为创建内部类对象的方法中的this引用；这是一种最常见的 情况；

3.2）可以显式地命名将外围类引用设置为其他的对象：如， 如果TimerPrinter 是一个公有内部类，对于任意的语音时钟都可以构造一个 TimePrinter：

TalkingClock jabberer = new TalkingClock(1000, true);
TalkingClock.TimePrinter listener = jabberer.new TimerPrinter();

Attention）需要注意， 在外部类的作用域之外，可以这样引用内部类：

OuterClass.InnerClass

【4】内部类是否有用、必要和安全

4.1）内部类是一种编译器现象， 与虚拟机无关：编译器将会把内部类翻译为用 $ 分隔外部类名和内部类名的常规类文件， 而虚拟机则对此一无所知；

如， 在 TalkingClock 类内部的 TimePrinter 类将被翻译成类文件 TalkingClock\$TimePrinter.class；

4.2）可以看到： 编译器为了引用外围类，生成了一个附加的实例域 this$0；

4.3）内部类可以访问外围类的私有数据， 而常规类则不行：可见， 由于内部类拥有访问特权， 所以与常规类比较起来功能更加强大；