java內(nèi)部類分析詳解
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可以將一個(gè)類的定義放在另一個(gè)類的定義內(nèi)部,這就是內(nèi)部類。
內(nèi)部類是一個(gè)非常有用的特性但又比較難理解使用的特性(鄙人到現(xiàn)在都沒有怎么使用過內(nèi)部類,對(duì)內(nèi)部類也只是略知一二)。
第一次見面
內(nèi)部類我們從外面看是非常容易理解的,無非就是在一個(gè)類的內(nèi)部在定義一個(gè)類。
publicclassOuterClass { privateString name ; privateintage; publicString getName() {returnname; } publicvoidsetName(String name) { this.name = name; } publicintgetAge() {returnage; } publicvoidsetAge( intage) { this.age = age; } class InnerClass{publicInnerClass(){ name = “chenssy”; age = 23; } } }
在這里InnerClass就是內(nèi)部類,對(duì)于初學(xué)者來說內(nèi)部類實(shí)在是使用的不多,鄙人菜鳥一個(gè)同樣沒有怎么使用過(貌似僅僅只在做swing 注冊(cè)事件中使用過),但是隨著編程能力的提高,我們會(huì)領(lǐng)悟到它的魅力所在,它可以使用能夠更加優(yōu)雅的設(shè)計(jì)我們的程序結(jié)構(gòu)。在使用內(nèi)部類之間我們需要明白為什么要使用內(nèi)部類,內(nèi)部類能夠?yàn)槲覀儙硎裁礃拥暮锰帯?/p>
一、為什么要使用內(nèi)部類
為什么要使用內(nèi)部類?在《Think in java》中有這樣一句話:使用內(nèi)部類最吸引人的原因是:每個(gè)內(nèi)部類都能獨(dú)立地繼承一個(gè)(接口的)實(shí)現(xiàn),所以無論外圍類是否已經(jīng)繼承了某個(gè)(接口的)實(shí)現(xiàn),對(duì)于內(nèi)部類都沒有影響。
在我們程序設(shè)計(jì)中有時(shí)候會(huì)存在一些使用接口很難解決的問題,這個(gè)時(shí)候我們可以利用內(nèi)部類提供的、可以繼承多個(gè)具體的或者抽象的類的能力來解決這些程序設(shè)計(jì)問題。可以這樣說,接口只是解決了部分問題,而內(nèi)部類使得多重繼承的解決方案變得更加完整。
publicinterfaceFather{} publicinterfaceMother{} publicclassSonimplementsFather, Mother{}publicclassDaughterimplementsFather{classMother_implementsMother{} }
其實(shí)對(duì)于這個(gè)實(shí)例我們確實(shí)是看不出來使用內(nèi)部類存在何種優(yōu)點(diǎn),但是如果Father、Mother不是接口,而是抽象類或者具體類呢?這個(gè)時(shí)候我們就只能使用內(nèi)部類才能實(shí)現(xiàn)多重繼承了。
其實(shí)使用內(nèi)部類最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它能夠非常好的解決多重繼承的問題,但是如果我們不需要解決多重繼承問題,那么我們自然可以使用其他的編碼方式,但是使用內(nèi)部類還能夠?yàn)槲覀儙砣缦绿匦裕ㄕ浴禩hink in java》):
1、內(nèi)部類可以用多個(gè)實(shí)例,每個(gè)實(shí)例都有自己的狀態(tài)信息,并且與其他外圍對(duì)象的信息相互獨(dú)立。 2、在單個(gè)外圍類中,可以讓多個(gè)內(nèi)部類以不同的方式實(shí)現(xiàn)同一個(gè)接口,或者繼承同一個(gè)類。 3、創(chuàng)建內(nèi)部類對(duì)象的時(shí)刻并不依賴于外圍類對(duì)象的創(chuàng)建。 4、內(nèi)部類并沒有令人迷惑的“is-a”關(guān)系,他就是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體。 5、內(nèi)部類提供了更好的封裝,除了該外圍類,其他類都不能訪問。 二、內(nèi)部類基礎(chǔ)
在這個(gè)部分主要介紹內(nèi)部類如何使用外部類的屬性和方法,以及使用.this與.new。
當(dāng)我們?cè)趧?chuàng)建一個(gè)內(nèi)部類的時(shí)候,它無形中就與外圍類有了一種聯(lián)系,依賴于這種聯(lián)系,它可以無限制地訪問外圍類的元素。
publicclassOuterClass{privateString name ; privateintage; /**省略getter和setter方法**/publicclassInnerClass{publicInnerClass(){ name = “chenssy”; age = 23; }publicvoiddisplay(){ System.out.println( “name:”+ getName() + “ ;age:”+ getAge()); } }publicstaticvoidmain(String[] args) { OuterClass outerClass = newOuterClass(); OuterClass.InnerClass innerClass = outerClass. newInnerClass(); innerClass.display(); } } -------------- Output: name:chenssy ;age: 23
在這個(gè)應(yīng)用程序中,我們可以看到內(nèi)部了InnerClass可以對(duì)外圍類OuterClass的屬性進(jìn)行無縫的訪問,盡管它是private修飾的。這是因?yàn)楫?dāng)我們?cè)趧?chuàng)建某個(gè)外圍類的內(nèi)部類對(duì)象時(shí),此時(shí)內(nèi)部類對(duì)象必定會(huì)捕獲一個(gè)指向那個(gè)外圍類對(duì)象的引用,只要我們?cè)谠L問外圍類的成員時(shí),就會(huì)用這個(gè)引用來選擇外圍類的成員。
其實(shí)在這個(gè)應(yīng)用程序中我們還看到了如何來引用內(nèi)部類:引用內(nèi)部類我們需要指明這個(gè)對(duì)象的類型:OuterClasName.InnerClassName。同時(shí)如果我們需要?jiǎng)?chuàng)建某個(gè)內(nèi)部類對(duì)象,必須要利用外部類的對(duì)象通過.new來創(chuàng)建內(nèi)部類: OuterClass.InnerClass innerClass = outerClass.new InnerClass();。
同時(shí)如果我們需要生成對(duì)外部類對(duì)象的引用,可以使用OuterClassName.this,這樣就能夠產(chǎn)生一個(gè)正確引用外部類的引用了。當(dāng)然這點(diǎn)實(shí)在編譯期就知曉了,沒有任何運(yùn)行時(shí)的成本。
/** * Java學(xué)習(xí)交流QQ群:589809992 我們一起學(xué)Java! */publicclassOuterClass{publicvoiddisplay(){ System.out.println( “OuterClass.。。”); }publicclassInnerClass{publicOuterClass getOuterClass(){ returnOuterClass. this; } }publicstaticvoidmain(String[] args) { OuterClass outerClass = newOuterClass(); OuterClass.InnerClass innerClass = outerClass. newInnerClass(); innerClass.getOuterClass().display(); } } ------------- Output: OuterClass.。。
到這里了我們需要明確一點(diǎn),內(nèi)部類是個(gè)編譯時(shí)的概念,一旦編譯成功后,它就與外圍類屬于兩個(gè)完全不同的類(當(dāng)然他們之間還是有聯(lián)系的)。對(duì)于一個(gè)名為OuterClass的外圍類和一個(gè)名為InnerClass的內(nèi)部類,在編譯成功后,會(huì)出現(xiàn)這樣兩個(gè)class文件:OuterClass.class和OuterClass$InnerClass.class。
在Java中內(nèi)部類主要分為成員內(nèi)部類、局部?jī)?nèi)部類、匿名內(nèi)部類、靜態(tài)內(nèi)部類。
三、成員內(nèi)部類
成員內(nèi)部類也是最普通的內(nèi)部類,它是外圍類的一個(gè)成員,所以他是可以無限制的訪問外圍類的所有 成員屬性和方法,盡管是private的,但是外圍類要訪問內(nèi)部類的成員屬性和方法則需要通過內(nèi)部類實(shí)例來訪問。
在成員內(nèi)部類中要注意兩點(diǎn),第一:成員內(nèi)部類中不能存在任何static的變量和方法;第二:成員內(nèi)部類是依附于外圍類的,所以只有先創(chuàng)建了外圍類才能夠創(chuàng)建內(nèi)部類。
publicclassOuterClass { privateString str; publicvoidouterDisplay(){ System. out.println(“outerClass.。。”); } publicclassInnerClass{ publicvoidinnerDisplay(){ //使用外圍內(nèi)的屬性str =“chenssy.。。”; System. out.println(str); //使用外圍內(nèi)的方法outerDisplay(); } } /*推薦使用getxxx()來獲取成員內(nèi)部類,尤其是該內(nèi)部類的構(gòu)造函數(shù)無參數(shù)時(shí) */publicInnerClassgetInnerClass(){ returnnewInnerClass(); } publicstaticvoidmain(String[] args) { OuterClass outer = newOuterClass(); OuterClass.InnerClass inner = outer.getInnerClass(); inner.innerDisplay(); } } -------------------- chenssy.。。 outerClass.。。
推薦使用getxxx()來獲取成員內(nèi)部類,尤其是該內(nèi)部類的構(gòu)造函數(shù)無參數(shù)時(shí) 。
四、局部?jī)?nèi)部類
有這樣一種內(nèi)部類,它是嵌套在方法和作用于內(nèi)的,對(duì)于這個(gè)類的使用主要是應(yīng)用與解決比較復(fù)雜的問題,想創(chuàng)建一個(gè)類來輔助我們的解決方案,到那時(shí)又不希望這個(gè)類是公共可用的,所以就產(chǎn)生了局部?jī)?nèi)部類,局部?jī)?nèi)部類和成員內(nèi)部類一樣被編譯,只是它的作用域發(fā)生了改變,它只能在該方法和屬性中被使用,出了該方法和屬性就會(huì)失效。
對(duì)于局部?jī)?nèi)部類實(shí)在是想不出什么好例子,所以就引用《Think in java》中的經(jīng)典例子了。
定義在方法里:
/** * Java學(xué)習(xí)交流QQ群:589809992 我們一起學(xué)Java! */publicclassParcel5{publicDestionation destionation(String str){ class PDestionation implements Destionation{ privateString label; privatePDestionation(String whereTo){ label = whereTo; } publicString readLabel(){ returnlabel; } } returnnewPDestionation(str); }publicstaticvoidmain(String[] args) { Parcel5 parcel5 = newParcel5(); Destionation d = parcel5.destionation( “chenssy”); } }
定義在作用域內(nèi):
publicclassParcel6 { privatevoidinternalTracking(boolean b){ if(b){ class TrackingSlip{privateString id; TrackingSlip(String s) { id = s; } String getSlip(){ returnid; } } TrackingSlip ts = newTrackingSlip( “chenssy”); String string= ts.getSlip(); } } publicvoidtrack(){ internalTracking( true); } publicstaticvoidmain(String[] args) { Parcel6 parcel6 =newParcel6(); parcel6.track(); } }五、匿名內(nèi)部類
在做Swing編程中,我們經(jīng)常使用這種方式來綁定事件
button2.addActionListener( newActionListener(){ publicvoidactionPerformed(ActionEvent e) { System. out.println( “你按了按鈕二”); } });
我們咋一看可能覺得非常奇怪,因?yàn)檫@個(gè)內(nèi)部類是沒有名字的,在看如下這個(gè)例子:
/** * Java學(xué)習(xí)交流QQ群:589809992 我們一起學(xué)Java! */publicclassOuterClass{publicInnerClass getInnerClass( finalintnum,String str2){returnnewInnerClass(){ intnumber = num + 3; publicintgetNumber(){ returnnumber; } }; /* 注意:分號(hào)不能省 */} publicstaticvoidmain(String[] args) { OuterClass out =newOuterClass(); InnerClass inner = out.getInnerClass( 2, “chenssy”); System.out.println(inner.getNumber()); } } interface InnerClass { intgetNumber(); } ---------------- Output:
這里我們就需要看清幾個(gè)地方
1、 匿名內(nèi)部類是沒有訪問修飾符的。
2、 new 匿名內(nèi)部類,這個(gè)類首先是要存在的。如果我們將那個(gè)InnerClass接口注釋掉,就會(huì)出現(xiàn)編譯出錯(cuò)。
3、 注意getInnerClass()方法的形參,第一個(gè)形參是用final修飾的,而第二個(gè)卻沒有。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)第二個(gè)形參在匿名內(nèi)部類中沒有使用過,所以當(dāng)所在方法的形參需要被匿名內(nèi)部類使用,那么這個(gè)形參就必須為final。
4、 匿名內(nèi)部類是沒有構(gòu)造方法的。因?yàn)樗B名字都沒有何來構(gòu)造方法。
PS:由于篇幅有限,對(duì)匿名內(nèi)部類就介紹到這里,有關(guān)更多關(guān)于匿名內(nèi)部類的知識(shí),我就會(huì)在下篇博客(java提高篇—–詳解匿名內(nèi)部類)做詳細(xì)的介紹,包括為何形參要定義成final,怎么對(duì)匿名內(nèi)部類進(jìn)行初始化等等,敬請(qǐng)期待……
六、靜態(tài)內(nèi)部類
在java提高篇——關(guān)鍵字static中提到Static可以修飾成員變量、方法、代碼塊,其他它還可以修飾內(nèi)部類,使用static修飾的內(nèi)部類我們稱之為靜態(tài)內(nèi)部類,不過我們更喜歡稱之為嵌套內(nèi)部類。靜態(tài)內(nèi)部類與非靜態(tài)內(nèi)部類之間存在一個(gè)最大的區(qū)別,我們知道非靜態(tài)內(nèi)部類在編譯完成之后會(huì)隱含地保存著一個(gè)引用,該引用是指向創(chuàng)建它的外圍內(nèi),但是靜態(tài)內(nèi)部類卻沒有。沒有這個(gè)引用就意味著:
1、 它的創(chuàng)建是不需要依賴于外圍類的。
2、 它不能使用任何外圍類的非static成員變量和方法。
/** * Java學(xué)習(xí)交流QQ群:589809992 我們一起學(xué)Java! */publicclassOuterClass{privateString sex; publicstaticString name = “chenssy”; /** *靜態(tài)內(nèi)部類 */staticclass InnerClass1{ /* 在靜態(tài)內(nèi)部類中可以存在靜態(tài)成員 */publicstaticString _name1 = “chenssy_static”; publicvoiddisplay(){ /* * 靜態(tài)內(nèi)部類只能訪問外圍類的靜態(tài)成員變量和方法 * 不能訪問外圍類的非靜態(tài)成員變量和方法 */System.out.println( “OutClass name :”+ name); } } /** * 非靜態(tài)內(nèi)部類 */class InnerClass2{ /* 非靜態(tài)內(nèi)部類中不能存在靜態(tài)成員 */publicString _name2 = “chenssy_inner”; /* 非靜態(tài)內(nèi)部類中可以調(diào)用外圍類的任何成員,不管是靜態(tài)的還是非靜態(tài)的 */publicvoiddisplay(){ System.out.println( “OuterClass name:”+ name); } } /** *@desc外圍類方法 *@authorchenssy *@data2013-10-25 *@returnvoid */publicvoiddisplay(){ /* 外圍類訪問靜態(tài)內(nèi)部類:內(nèi)部類。 */System.out.println(InnerClass1._name1); /* 靜態(tài)內(nèi)部類 可以直接創(chuàng)建實(shí)例不需要依賴于外圍類 */newInnerClass1().display(); /* 非靜態(tài)內(nèi)部的創(chuàng)建需要依賴于外圍類 */OuterClass.InnerClass2 inner2 = newOuterClass()。 newInnerClass2(); /* 方位非靜態(tài)內(nèi)部類的成員需要使用非靜態(tài)內(nèi)部類的實(shí)例 */System.out.println(inner2._name2); inner2.display(); } publicstaticvoidmain(String[] args) { OuterClass outer =newOuterClass(); outer.display(); } } ---------------- Output: chenssy_static OutClass name :chenssy chenssy_inner OuterClass name:chenssy
上面這個(gè)例子充分展現(xiàn)了靜態(tài)內(nèi)部類和非靜態(tài)內(nèi)部類的區(qū)別。
非常好我支持^.^
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不好我反對(duì)
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