Java之内部类链接到外部类（外围类）详解（附源码）

前言

到目前为止，内部类似乎还只是一种名字隐藏和组织代码的模式。这些是很有用，但还不是最引人注目的，它还有其他用途。当生成一个内部类的对象时，此对象与制造它的外围对象之间就有了一种联系，所以它能访问其外围对象的所有成员，而不需要任何特殊条件。此外，内部类还拥有其外围类的所有元素的访问权。下面的例子说明了这点：

示例源码

package com.mufeng.thetenthchapter;

interface Selector {
boolean end();

Object current();

void next();
}

public class Sequence {
private Object[] items;
private int next = 0;

public Sequence(int size) {
// TODO Auto-generated constructor stub
items = new Object[size];
}

public void add(Object x) {
if (next < items.length) {
items[next++] = x;
}
}

private class SequenceSelector implements Selector {
private int i = 0;

@Override
public boolean end() {
// TODO Auto-generated method stub
return i == items.length;
}

@Override
public Object current() {
// TODO Auto-generated method stub
return items[i];
}

@Override
public void next() {
// TODO Auto-generated method stub
if (i < items.length) {
i++;
}
}

}

public Selector selector() {
return new SequenceSelector();
}

public static void main(String[] args) {
Sequence sequence = new Sequence(10);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
sequence.add(Integer.toString(i));
}

Selector selector = sequence.selector();

while (!selector.end()) {
System.out.print(selector.current() + " ");
selector.next();
}
}

}

输出结果

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源码解析

Sequence类只是一个固定大小的Object的数组，以类的形式包装了起来。可以调用add()在序列末尾增加新的Object（只要还有空间）。要获取Sequence中的每一个对象，可以使用Selector接口。Selector允许你检查序列是否到末尾了（end()），访问当前对象（current()），以及移到序列中的下一个对象（next()）。因为Selector是一个接口，所以别的类可以按它们自己的方式来实现这个接口，并且别的方法能以此接口为参数，来生成更加通用的代码。
这里，SequenceSelector是提供Selector功能的private类。可以看到，在main()方法中创建了一个Sequence，并向其中添加了一些String对象，然后通过调用selector()获取一个Selector，并用它在Sequence中移动和选择每一个元素。
最初看到SequenceSelector，可能会觉得它只不过是另一个内部类罢了。但请仔细观察它，注意方法end()、current()和next()都用到了items，这是一个引用，它并不是SequenceSelector的一部分，而是外围类中的一个private字段。然而内部类可以访问其外围类的方法和字段，就像自己拥有它们似的，这带来了很大的方便，就如前面的例子所示。
所有内部类自动拥有对其外围类所有成员的访问权。这是如何做到的呢？当某个外围类的对象创建了一个内部类对象时，此内部类对象必定会秘密地捕获一个指向那个外围类对象的引用。然后，在你访问此外围类的成员时，就是用那个引用来选择外围类的成员。幸运的是，编译器会帮你处理所有的细节，但你现在可以看到：内部类的对象只能在与其外围类的对象相关联的情况下才能被创建（就像你应该看到的，在内部类是非static类时）。构建内部类对象时，需要一个指向其外围类对象的引用，如果编译器访问不到这个引用就会报错。不过绝大多数时候这都无需程序员操心。