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  • 内部类类Java内部类笔记

    改章节朋友在上海逛街的时候突然想到的...最近就有想写几篇关于内部类类的条记,所以回家到之后就奋笔疾书的写出来发布了

        定义:将一个类的定义放在另一个类的定义的内部,叫做内部类。

        内部类的使用场景一:

    public class Out {
       class In{
    	   private int i = 5;
       }
       public void say(){
    	   In in = new In();
    	   System.out.println(in.i);//外部类是可以拜访内部类的私有成员变量的
       }
       public static void main(String[] args){
    	   Out out = new Out();
    	   out.say();
       }
       /**
        * Console:5
        */
    }

        
    在下面的代码中,为了便利将main方法定义在Out类中,但是实际应用中main方法常常不在Out类中定义。而在该方法中使用了out对象的say()方法,该方法内部使用了In的一个对象。

        同样的。我们可以利用外部类来得到一个内部类。如下:

    public class Out {
       class In{
    	   private int i = 5;
    	   public int i2 = 6;
       }
       public void say(){
    	   In in = new In();
    	   System.out.println(in.i);//外部类是可以拜访内部类的私有成员变量的
       }
       public In getIn(){
    	   return new In();
       }
       public static void main(String[] args){
    	   Out out = new Out();
    	   out.say();
    	   In in = out.getIn();
    	   System.out.println(in.i2);
       }
       /**
        * Console:5
                  6 
        */
    }

        
    如果将下面的代码的最后一句改成System.out.println(in.i);也是可以正确运行的。所以这里有一个问题是,既然i是一个私有的成员变量,为什么可以被main拜访呢?这里的main方法定义在Out类内部,后面说到在Out类是可以拜访内部类的私有属性的。我们将main方法定义在外部:

    public class Out {
       class In{
    	   private int i = 5;
    	   public int i2 = 6;
       }
       public void say(){
    	   In in = new In();
    	   System.out.println(in.i);//外部类是可以拜访内部类的私有成员变量的
       }
       public In getIn(){
    	   return new In();
       }
    }

        

    public class Main {
    	public static void main(String[] args){
    		   Out out = new Out();
    		   out.say();
    		   In in = out.getIn();//这里报错。
    		   System.out.println(in.i2);
    	   }
    }

        涌现了一个错误:In cannot be resolved to a type。

        加入import Out.In提示:The import Out cannot be resolved

        所以新的问题是:

        如何在外部类的外部实例化一个内部类?

        按照后面说的,如果在Out类定义一个方法getIn()便可以返回一个内部类的实例。但是如果将main方法定义在外部,同样会涌现In类无法解析的错误。

        先说明一个问题,为什么要实例化内部类?当生成一个内部类的对象的时候,该对象于制造它的外围类的对象之间就有了一种联系,所以它能拜访其外围对象的所有成员,而不须要任何特殊的条件,这与C++的嵌套类不同,在C++中只是单纯的名字隐藏机制,与外围对象没有联系,也没有隐含的拜访权。(来自《Java编程思想》)

        实例化的代码可以参考:

    public class Out {
       class In{
    	   private int i = 5;
    	   public int i2 = 6;
    	   public void say2(){
    		   System.out.println("this is from In!");
    	   }
       }
       public void say(){
    	   In in = new In();
    	   System.out.println(in.i);//外部类是可以拜访内部类的私有成员变量的
       }
       public In getIn(){
    	   return new In();
       }
    }
    public class Main {
    	public static void main(String[] args){
    		   Out out = new Out();
    		   Out.In in = out.new In();//注意Out.In 和out.new语法
    		   in.say2();
    	   }
    }

        下面的代码说明的是,在创建某个内部类的对象的时候,必须在new表达式中供给对其他外部类对象的引用。这时候须要使用.new语法。(百度百科说,内部类仍然是一个独立的类,在编译之后内部类会被编译成独立的.class文件,但是后面冠以外部类的类名和$符号。这将在我们下文的通过反射机制实现内部类得到表现。内部类虽然是一个独立的类,但是在一般的结构时却须要外部类的参与。)

        现在有了新的问题,既然外部类可以调用内部类,那么内部类可以调用外部类吗?谜底是可以的。

        代码太长,就简要地说,语法上是在须要调用外部类的内部类方法中,使用以下的语句:

    public Out getOut(){
    		   return Out.this;
    	   }

        this指向的是内部类还是外部类?外部类。

        除了以上的种种,内部类还有一个利益,那就是当内部类实现了某一个接口(或者继承了某一个抽象类)的时候,可以做到完全不可见,也不可用,这样可以很便利地隐藏实现的细节。比如

        

    public interface interfaceForInner {
        public void say1();
        public void say2();
    }
    public class Out {
       public String out_str = "this is from Out!";
       class In implements interfaceForInner{
    	public void say1() {
    		System.out.println("this is from in.say1!");
    	}
    	public void say2() {
    		System.out.println("this is from in.say2!");
    	}
       }
       public In getIn(){
    	   return new In();
       }
    }
    public class Main {
    	public static void main(String[] args){
    		   Out out = new Out();
    		   Out.In in = out.getIn();
    		   in.say1();
    		   in.say2();
    	   }
    }

        此外,内部类还可以在外部类的方法中定义。不过这样子一来,该内部类便只是方法的一部分,而不是外部类的一部分。在该方法的外部是不可以拜访该内部类的。

        

    public class Out {
       public int value(){
    	   class In{
    		   public int i = 15;
    	   }
    	   In in = new In();
    	   return in.i;
       }
       class Inn{
    	   public int i = 155;
       }
       public static void main(String[] args){
    	   Out out = new Out();
    	   out.value();
    	   //In in = new In();//报错
    	   Inn inn = new Inn();//不报错
       }
    }

        内部类有另外一种实现机制的方式,那就是——匿名内部类。比如:

        

    public interface In {
       public int value();
    }
    public class Out {
       public In getIn(){
    	   return new In(){
    		   private int i = 11;
    		   public int value(){
    			   return i;
    		   }
    	   };
       }
       public static void main(String[] args){
    	   Out out = new Out();
    	   In in = out.getIn();//这里触及了多态,new In(){}是一个实现接口的类。而不是一个接口。
    	   System.out.println(in.value());
    	   //In inn = new In();//报错。因为接口不可以实例化。
       }
    }

        因为是匿名的,所以无法在外部实例化。

        下面的代码其实等价于在外部类定义一个内部类比如MyIn;然后该内部类实现了接口In,然后getIn方法返回了new MyIn();。

        每日一道理
    人生是洁白的画纸,我们每个人就是手握各色笔的画师;人生也是一条看不到尽头的长路,我们每个人则是人生道路的远足者;人生还像是一块神奇的土地,我们每个人则是手握农具的耕耘者;但人生更像一本难懂的书,我们每个人则是孜孜不倦的读书郎。

        现在又有了新的问题:外部类和内部类因为关系联系在一起,如果我不须要内部类对象和外围类对象之间有联系,该怎么办呢?谜底是将内部类声明为static,这叫做嵌套类。static关键字是指,被定义的东西仅于类层面的定义者有联系,而与对象层面的定义者实例无联系。一般的内部类对象隐式地保存了一个引用,指向创建它的外围类对象(注意,是对象),但当内部类是static的时候,意味着:

        1)要创建嵌套类的对象,并不须要外围类的对象

        2)不能从嵌套类的对象中拜访非静态的外围类的对象。

        嵌套类与一般的内部类还有一个区别:一般内部类的字段与方法,只能放在类的外部层次上,所以一般的内部类不能有static数据和static字段,也不能包含嵌套类。但是嵌套类可以包含所有这些东西。(《Java编程思想》)

        

    public class Out{
    	static class In{
    		public int value = 1;
    	}
    	public static In getIn(){
    		return new In();
    	}
    }
    public class Main {
       public static void main(String [] args){
    	   Out out = new Out();
    	   //Out.In in = out.new In();//这里报错。
    	   Out.In in = Out.getIn();
    	   System.out.println(in.value);
       }
    }

        作为一个独立的类,还须要实现被继承的功能。如果实例化一样,如果要继承一个外部类的内部类,须要以以下的形式:

        public class InheritInner extends Out.In{}

        现在斟酌另一个机制:多态。如有一个子类继承了父类Out.它是不是具有父类的内部类呢?且看实例分析:

        

    public class Out{
    	class In{
    		public int value = 1;
    		public int getValue(){
    			return value_out;
    		}
    	}
    	public int value_out = 1;
    }
    public class Out2 extends Out{
        public int value_out = 2;
    }
    public class Main {
       public static void main(String [] args){
    	   Out2 out2 = new Out2();
    	   Out2.In in = out2.new In();
    	   System.out.println(in.getValue());
       }
    }

        编译的时候并没有报错。运行结果是1,内部类定义于Out类中,则与Out类的对象之间有了联系。Out2类实例化的时候也是先实例化了Out类的一个对象。

        那么,子类若具有同名的类,是不是可以将其覆盖呢?其实在Java里,这样的两个内部类是完全独立的两个实体,各自由自己的命名空间里。内部类在编译的时候也会发生一个.class文件,它们的名字是外围类的名字加上“$”再加上自己的名字,所以尽管在子类和父类中同名的内部类,其实也被编译为具有不同的命名空间的类。

        如果内部类是匿名的,编译器会简单地发生一个数字作为其标识符。如果内部类是嵌套在别的内部类当中,只要直接将它们的名字加上其外围类标志与"$"的后面。

        如下例子:

        

    public class Out{
    	class In{
    		public int value = 1;
    		public int getValue(){
    			return value_out;
    		}
    		class Inn{
    			public int value = 8;
    		}
    	}
    	public int value_out = 1;
    }

        编译之后的文件为:若Out2有内部类In,则还有一个Out2$In.class文件

        内部类和类

        最后是通过反射机制实例化内部类的尝试。

        

    public class Out{
    	class In{
    		public int value = 1;
    		public int getValue(){
    			return value_out;
    		}
    	}
    	public int value_out = 1;
    }
    public class Main {
       public static void main(String [] args){
    	   Out.In in = null;
    	try {
    		in = (Out.In)Class.forName("Out$In").newInstance();
    	} catch (InstantiationException e) {
    		// TODO Auto-generated catch block
    		e.printStackTrace();
    	} catch (IllegalAccessException e) {
    		// TODO Auto-generated catch block
    		e.printStackTrace();
    	} catch (ClassNotFoundException e) {
    		// TODO Auto-generated catch block
    		e.printStackTrace();
    	}
    	   System.out.println(in.value);
       }
    }

        下面程序报错:java.lang.InstantiationException: Out$In

        at java.lang.Class.newInstance0(Class.java:357)

        at java.lang.Class.newInstance(Class.java:325)

        at Main.main(Main.java:6)

        Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

        at Main.main(Main.java:17)

        内部类是与外部类在对象层次联系在一起的,如果没有实例化外部类不可以实例化内部类。所以我们将内部类定义为static提升到类层面。运行成功,代码如下:

        

    public class Out{
    	static class In{
    		public int value = 1;
    		public int getValue(){
    			return value_out;
    		}
    	}
    	public static int value_out = 1;//注意static调用到value_out,所以这里应该设为静态变量。
    }

        以上为明天学习内部类的条记。学习书籍为《Java编程思想》,参考了百度百科和一些博客,代码为自己写的。确定有所漏掉和错误的地方,请帮助指出!感谢!

    文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录: 一个程序员对自己的未来很迷茫,于是去问上帝。
    "万能的上帝呀,请你告诉我,我的未来会怎样?"
    上帝说"我的孩子,你去问Lippman,他现在领导的程序员的队伍可能是地球上最大的"
    于是他去问Lippman。
    Lippman说"程序员的未来就是驾驭程序员"
    这个程序员对这个未来不满意,于是他又去问上帝。
    "万能的上帝呀,请你告诉我,我的未来会怎样?"
    上帝说"我的孩子,你去问Gates,他现在所拥有的财产可能是地球上最多的"
    于是他去问Gates。
    Gates说"程序员的未来就是榨取程序员"
    这个程序员对这个未来不满意,于是他又去问上帝。
    "万能的上帝呀,请你告诉我,我的未来会怎样?"
    上帝说"我的孩子,你去问侯捷,他写的计算机书的读者可能是地球上最多的"
    于是他去问侯捷。
    侯捷说"程序员的未来就是诱惑程序员"
    这个程序员对这个未来不满意,于是他又去问上帝。
    "万能的上帝呀,请你告诉我,我的未来会怎样?"
    上帝摇摇头"唉,我的孩子,你还是别当程序员了")

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