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基于java內(nèi)部類作用的深入分析

更新時間：2013年05月02日 15:18:50 作者：

本篇文章介紹了，基于java內(nèi)部類作用的深入分析。需要的朋友參考下

提起Java內(nèi)部類（Inner Class）可能很多人不太熟悉，實際上類似的概念在C++里也有，那就是嵌套類（Nested Class），關(guān)于這兩者的區(qū)別與聯(lián)系，在下文中會有對比。內(nèi)部類從表面上看，就是在類中又定義了一個類（下文會看到，內(nèi)部類可以在很多地方定義），而實際上并沒有那么簡單，乍看上去內(nèi)部類似乎有些多余，它的用處對于初學(xué)者來說可能并不是那么顯著，但是隨著對它的深入了解，你會發(fā)現(xiàn)Java的設(shè)計者在內(nèi)部類身上的確是用心良苦。學(xué)會使用內(nèi)部類，是掌握Java高級編程的一部分，它可以讓你更優(yōu)雅地設(shè)計你的程序結(jié)構(gòu)。下面從以下幾個方面來介紹：
第一次見面

復(fù)制代碼代碼如下:

public interface Contents {
 int value();
}
public interface Destination {
 String readLabel();
}
public class Goods {
 private class Content implements Contents {
  private int i = 11;
  public int value() {
   return i;
  }
 }
 protected class GDestination implements Destination {
  private String label;
  private GDestination(String whereTo) {
   label = whereTo;
  }
  public String readLabel() {
   return label;
  }
 }
 public Destination dest(String s) {
  return new GDestination(s);
 }
 public Contents cont() {
  return new Content();
 }
}
class TestGoods {
 public static void main(String[] args) {
  Goods p = new Goods();
  Contents c = p.cont();
  Destination d = p.dest("Beijing");
 }
}

在這個例子里類Content和GDestination被定義在了類Goods內(nèi)部，并且分別有著protected和private修飾符來控制訪問級別。Content代表著Goods的內(nèi)容，而GDestination代表著Goods的目的地。它們分別實現(xiàn)了兩個接口Content和Destination。在后面的main方法里，直接用 Contents c和Destination d進行操作，你甚至連這兩個內(nèi)部類的名字都沒有看見！這樣，內(nèi)部類的第一個好處就體現(xiàn)出來了隱藏你不想讓別人知道的操作，也即封裝性。
同時，我們也發(fā)現(xiàn)了在外部類作用范圍之外得到內(nèi)部類對象的第一個方法，那就是利用其外部類的方法創(chuàng)建并返回。上例中的cont()和dest()方法就是這么做的。那么還有沒有別的方法呢？
當然有，其語法格式如下：
outerObject=new outerClass(Constructor Parameters);
outerClass.innerClass innerObject=outerObject.new InnerClass(Constructor Parameters);
注意在創(chuàng)建非靜態(tài)內(nèi)部類對象時，一定要先創(chuàng)建起相應(yīng)的外部類對象。至于原因，也就引出了我們下一個話題非靜態(tài)內(nèi)部類對象有著指向其外部類對象的引用，對剛才的例子稍作修改：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Goods {
 private int valueRate = 2;
 private class Content implements Contents {
  private int i = 11 * valueRate;
  public int value() {
   return i;
  }
 }
 protected class GDestination implements Destination {
  private String label;
  private GDestination(String whereTo) {
   label = whereTo;
  }
  public String readLabel() {
   return label;
  }
 }
 public Destination dest(String s) {
  return new GDestination(s);
 }
 public Contents cont() {
  return new Content();
 }
}

在這里我們給Goods類增加了一個private成員變量valueRate，意義是貨物的價值系數(shù)，在內(nèi)部類Content的方法value()計算價值時把它乘上。我們發(fā)現(xiàn)，value()可以訪問valueRate，這也是內(nèi)部類的第二個好處一個內(nèi)部類對象可以訪問創(chuàng)建它的外部類對象的內(nèi)容，甚至包括私有變量！這是一個非常有用的特性，為我們在設(shè)計時提供了更多的思路和捷徑。要想實現(xiàn)這個功能，內(nèi)部類對象就必須有指向外部類對象的引用。Java編譯器在創(chuàng)建內(nèi)部類對象時，隱式的把其外部類對象的引用也傳了進去并一直保存著。這樣就使得內(nèi)部類對象始終可以訪問其外部類對象，同時這也是為什么在外部類作用范圍之外向要創(chuàng)建內(nèi)部類對象必須先創(chuàng)建其外部類對象的原因。
有人會問，如果內(nèi)部類里的一個成員變量與外部類的一個成員變量同名，也即外部類的同名成員變量被屏蔽了，怎么辦？沒事，Java里用如下格式表達外部類的引用：
outerClass.this
有了它，我們就不怕這種屏蔽的情況了。

靜態(tài)內(nèi)部類

和普通的類一樣，內(nèi)部類也可以有靜態(tài)的。不過和非靜態(tài)內(nèi)部類相比，區(qū)別就在于靜態(tài)內(nèi)部類沒有了指向外部的引用。這實際上和C++中的嵌套類很相像了，Java內(nèi)部類與C++嵌套類最大的不同就在于是否有指向外部的引用這一點上，當然從設(shè)計的角度以及以它一些細節(jié)來講還有區(qū)別。
除此之外，在任何非靜態(tài)內(nèi)部類中，都不能有靜態(tài)數(shù)據(jù)，靜態(tài)方法或者又一個靜態(tài)內(nèi)部類（內(nèi)部類的嵌套可以不止一層）。不過靜態(tài)內(nèi)部類中卻可以擁有這一切。這也算是兩者的第二個區(qū)別吧。

局部內(nèi)部類

是的，Java內(nèi)部類也可以是局部的，它可以定義在一個方法甚至一個代碼塊之內(nèi)。

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Goods1 {
 public Destination dest(String s) {
  class GDestination implements Destination {
   private String label;
   private GDestination(String whereTo) {
    label = whereTo;
   }
   public String readLabel() {
    return label;
   }
  }
  return new GDestination(s);
 }
 public static void main(String[] args) {
  Goods1 g = new Goods1();
  Destination d = g.dest("Beijing");
 }
}

上面就是這樣一個例子。在方法dest中我們定義了一個內(nèi)部類，最后由這個方法返回這個內(nèi)部類的對象。如果我們在用一個內(nèi)部類的時候僅需要創(chuàng)建它的一個對象并創(chuàng)給外部，就可以這樣做。當然，定義在方法中的內(nèi)部類可以使設(shè)計多樣化，用途絕不僅僅在這一點。
下面有一個更怪的例子：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Goods2 {
 private void internalTracking(boolean b) {
  if (b) {
   class TrackingSlip {
    private String id;
    TrackingSlip(String s) {
     id = s;
    }
    String getSlip() {
     return id;
    }
   }
   TrackingSlip ts = new TrackingSlip("slip");
   String s = ts.getSlip();
  }
 }
 public void track() {
  internalTracking(true);
 }
 public static void main(String[] args) {
  Goods2 g = new Goods2();
  g.track();
 }
}

你不能在if之外創(chuàng)建這個內(nèi)部類的對象，因為這已經(jīng)超出了它的作用域。不過在編譯的時候，內(nèi)部類TrackingSlip和其他類一樣同時被編譯，只不過它由它自己的作用域，超出了這個范圍就無效，除此之外它和其他內(nèi)部類并沒有區(qū)別。

匿名內(nèi)部類

java的匿名內(nèi)部類的語法規(guī)則看上去有些古怪，不過如同匿名數(shù)組一樣，當你只需要創(chuàng)建一個類的對象而且用不上它的名字時，使用內(nèi)部類可以使代碼看上去簡潔清楚。它的語法規(guī)則是這樣的：
new interfacename(){......}; 或 new superclassname(){......};
下面接著前面繼續(xù)舉例子：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Goods3 {
 public Contents cont() {
  return new Contents() {
   private int i = 11;
   public int value() {
    return i;
   }
  };
 }
}

這里方法cont()使用匿名內(nèi)部類直接返回了一個實現(xiàn)了接口Contents的類的對象，看上去的確十分簡潔。
在java的事件處理的匿名適配器中，匿名內(nèi)部類被大量的使用。例如在想關(guān)閉窗口時加上這樣一句代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

frame.addWindowListener(new WindowAdapter(){
 public void windowClosing(WindowEvent e){
    System.exit(0);
 }
}); 

有一點需要注意的是，匿名內(nèi)部類由于沒有名字，所以它沒有構(gòu)造函數(shù)（但是如果這個匿名內(nèi)部類繼承了一個只含有帶參數(shù)構(gòu)造函數(shù)的父類，創(chuàng)建它的時候必須帶上這些參數(shù)，并在實現(xiàn)的過程中使用super關(guān)鍵字調(diào)用相應(yīng)的內(nèi)容）。如果你想要初始化它的成員變量，有下面幾種方法：
如果是在一個方法的匿名內(nèi)部類，可以利用這個方法傳進你想要的參數(shù)，不過記住，這些參數(shù)必須被聲明為final。

將匿名內(nèi)部類改造成有名字的局部內(nèi)部類，這樣它就可以擁有構(gòu)造函數(shù)了。
在這個匿名內(nèi)部類中使用初始化代碼塊。
為什么需要內(nèi)部類？

java內(nèi)部類有什么好處？為什么需要內(nèi)部類？
首先舉一個簡單的例子，如果你想實現(xiàn)一個接口，但是這個接口中的一個方法和你構(gòu)想的這個類中的一個方法的名稱，參數(shù)相同，你應(yīng)該怎么辦？這時候，你可以建一個內(nèi)部類實現(xiàn)這個接口。由于內(nèi)部類對外部類的所有內(nèi)容都是可訪問的，所以這樣做可以完成所有你直接實現(xiàn)這個接口的功能。

不過你可能要質(zhì)疑，更改一下方法的不就行了嗎？
的確，以此作為設(shè)計內(nèi)部類的理由，實在沒有說服力。
真正的原因是這樣的，java中的內(nèi)部類和接口加在一起，可以的解決常被C++程序員抱怨java中存在的一個問題沒有多繼承。實際上，C++的多繼承設(shè)計起來很復(fù)雜，而java通過內(nèi)部類加上接口，可以很好的實現(xiàn)多繼承的效果。

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