内部类知识点

1.为什么使用内部类?
使用内部类最吸引人的原因是：每个内部类都能独立地继承一个（接口的）实现，所以无论外围类是否已经继承了某个（接口的）实现，对于内部类都没有影响。

1.1.使用内部类最大的优点就在于它能够非常好的解决多重继承的问题,使用内部类还能够为我们带来如下特性:

1. 内部类可以用多个实例，每个实例都有自己的状态信息，并且与其他外围对象的信息相互独。
2. 在单个外围类中，可以让多个内部类以不同的方式实现同一个接口，或者继承同一个类。
3. 创建内部类对象的时刻并不依赖于外围类对象的创建。
4. 内部类并没有令人迷惑的“is-a”关系，他就是一个独立的实体。
5. 内部类提供了更好的封装，除了该外围类，其他类都不能访问。
   2.内部类分类:
   (一).成员内部类:

public class Outer{
        private int age = 99;
        String name = "Coco";
        public class Inner{
            String name = "Jayden";
            public void show(){
                System.out.println(Outer.this.name);
                System.out.println(name);
                System.out.println(age);
            }
        }
        public Inner getInnerClass(){
            return new Inner();
        }
        public static void main(String[] args){
            Outer o = new Outer();
            Inner in = o.new Inner();
            in.show();
        }
    }

1.Inner 类定义在 Outer 类的内部，相当于 Outer 类的一个成员变量的位置，Inner 类可以使用任意访问控制符，
如 public 、 protected 、 private 等
2.Inner 类中定义的 show() 方法可以直接访问 Outer 类中的数据，而不受访问控制符的影响，
如直接访问 Outer 类中的私有属性age
3.定义了成员内部类后，必须使用外部类对象来创建内部类对象，而不能直接去 new 一个内部类对象，
即：内部类 对象名 = 外部类对象.new 内部类( );
4.编译上面的程序后，会发现产生了两个 .class 文件: Outer.class,Outer$Inner.class{}
5.成员内部类中不能存在任何 static 的变量和方法,可以定义常量:
(1).因为非静态内部类是要依赖于外部类的实例,而静态变量和方法是不依赖于对象的,仅与类相关,
简而言之:在加载静态域时,根本没有外部类,所在在非静态内部类中不能定义静态域或方法,编译不通过;
非静态内部类的作用域是实例级别
(2).常量是在编译器就确定的,放到所谓的常量池了
★★友情提示:
1.外部类是不能直接使用内部类的成员和方法的，可先创建内部类的对象，然后通过内部类的对象来访问其成员变量和方法;
2.如果外部类和内部类具有相同的成员变量或方法，内部类默认访问自己的成员变量或方法，如果要访问外部类的成员变量，
可以使用 this 关键字,如:Outer.this.name
(二).静态内部类: 是 static 修饰的内部类
1.静态内部类不能直接访问外部类的非静态成员，但可以通过 new 外部类().成员 的方式访问
2.如果外部类的静态成员与内部类的成员名称相同，可通过“类名.静态成员”访问外部类的静态成员；
如果外部类的静态成员与内部类的成员名称不相同，则可通过“成员名”直接调用外部类的静态成员
3.创建静态内部类的对象时，不需要外部类的对象，可以直接创建 内部类 对象名 = new 内部类();

public class Outer{
            private int age = 99;
            static String name = "Coco";
            public static class Inner{
                String name = "Jayden";
                public void show(){
                    System.out.println(Outer.name);
                    System.out.println(name);                   
                }
            }
            public static void main(String[] args){
                Inner i = new Inner();
                i.show();
            }
        }

• 非静态内部类中为什么不能有静态属性或者方法？
  static 类型的属性和方法在类加载的时候就会存在于内存中，要使用某个类的static属性或者方法的前提是这个类已经加载到JVM中，非static内部类默认是持有外部类的引用且依赖外部类存在的，所以如果一个非static的内部类一旦具有static的属性或者方法就会出现内部类未加载时却试图在内存中创建的static属性和方法，这自然是错误的，类都不存在却希望操作它的属性和方法。从另一个角度讲非 static的内部类在实例化的时候才会加载(不自动跟随主类加载)，而static的语义是类能直接通过类名访问类的static属性或者方法，所以如果没有实例化非static的内部类就等于非static的内部类没有被加载，所以无从谈起通过类名访问 static属性或者方法；
  (三).方法内部类：其作用域仅限于方法内，方法外部无法访问该内部类
  (1).局部内部类就像是方法里面的一个局部变量一样，是不能有 public、protected、private 以及 static 修饰符的
  (2).只能访问方法中定义的 final 类型的局部变量,因为:
  当方法被调用运行完毕之后，局部变量就已消亡了。但内部类对象可能还存在,直到没有被引用时才会消亡。此时就会出现一种情况，就是内部类要访问一个不存在的局部变量;使用final修饰符不仅会保持对象的引用不会改变,而且编译器还会持续维护这个对象在回调方法中的生命周期.局部内部类并不是直接调用方法传进来的参数，而是内部类将传进来的参数通过自己的构造器备份到了自己的内部，自己内部的方法调用的实际是自己的属性而不是外部类方法的参数;防止被篡改数据,而导致内部类得到的值不一致
  使用的形参为何要为 final???
  在内部类中的属性和外部方法的参数两者从外表上看是同一个东西，但实际上却不是，所以他们两者是可以任意变化的，也就是说在内部类中我对属性的改变并不会影响到外部的形参，而然这从程序员的角度来看这是不可行的，毕竟站在程序的角度来看这两个根本就是同一个，如果内部类该变了，而外部方法的形参却没有改变这是难以理解
  和不可接受的，所以为了保持参数的一致性，就规定使用 final 来避免形参的不改变

 public class Outer{
            public void Show(){
                final int a = 25;
                int b = 13;
                class Inner{
                    int c = 2;
                    public void print(){
                        System.out.println("访问外部类:" + a);
                        System.out.println("访问内部类:" + c);
                    }
                }
                Inner i = new Inner();
                i.print();
            }
            public static void main(String[] args){
                Outer o = new Outer();
                o.show();
            }
        }  

(3).注意:在JDK8版本之中,方法内部类中调用方法中的局部变量,可以不需要修饰为 final,匿名内部类也是一样的，主要是JDK8之后增加了 Effectively final 功能
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/localclasses.html
反编译jdk8编译之后的class文件,发现内部类引用外部的局部变量都是 final 修饰的

public class OutClass {
 private int out = 1;
 public void func(int param) {
  int in = 2;
  new Thread() {
   @Override
   public void run() {
    out = param;
    out = in;
   }
  }.start();
 }
}

在java8中使用命令查看字节码：javap -l -v OutClass$1.class，如下：

......
class OutClass$1 extends java.lang.Thread
......
{
 //匿名内部类有了自己的 param 属性成员  
 `final` int val$param;
 ......
 //匿名内部类持有了外部类的引用作为一个属性成员   
 `final` OutClass this$0;  
 ......
 //匿名内部类编译后构造方法自动多了两个参数，一个为外部类引用，一个为 param 参数。
 OutClass$1 (OutClass，int);
 ......
 public void run();    
  ......
  Code：
   stack=2， locals=1， args_size=1
   //out = param;语句，将匿名内部类自己的 param 属性赋值给外部类的成员 out。
   0： aload_0
   1： getfield #1 // Field this$0：LOutClass;
   4： aload_0
   5： getfield #2 // Field val$param：I
   8： invokestatic  #4 // Method OutClass.access$002：(LOutClass;I)I
   11： pop        
   //out = in;语句，将匿名内部类常量 2 (in在编译时确定值)赋值给外部类的成员 out。
   12： aload_0      
   13： getfield    #1 // Field this$0：LOutClass;
   //将操作数2压栈，因为如果这个变量的值在编译期间可以确定则编译器默认会在
   //匿名内部类或方法内部类的常量池中添加一个内容相等的字面量或直接将相应的
   //字节码嵌入到执行字节码中。
   16： iconst_2
   17： invokestatic  #4 // Method OutClass.access$002：(LOutClass;I)I
   20： pop
   21： return
   ......
}
......

(四).匿名内部类:
(1).匿名内部类是直接使用 new 来生成一个对象的引用;
(2).对于匿名内部类的使用它是存在一个缺陷的，就是它仅能被使用一次，创建匿名内部类时它会立即创建一个该类的实例，
该类的定义会立即消失，所以匿名内部类是不能够被重复使用;
(3).使用匿名内部类时，我们必须是继承一个类或者实现一个接口，但是两者不可兼得，同时也只能继承一个类或者实现一个接口;
(4).匿名内部类中是不能定义构造函数的,匿名内部类中不能存在任何的静态成员变量和静态方法;
(5).匿名内部类中不能存在任何的静态成员变量和静态方法,匿名内部类不能是抽象的,它必须要实现继承的类或者实现的接口的所有抽象方法
(6).匿名内部类初始化:使用构造代码块！利用构造代码块能够达到为匿名内部类创建一个构造器的效果

 public class OuterClass {
            public InnerClass getInnerClass(final int   num,String str2){
                return new InnerClass(){
                    int number = num + 3;
                    public int getNumber(){
                        return number;
                    }
                };        /* 注意：分号不能省 */
            }
            public static void main(String[] args) {
                OuterClass out = new OuterClass();
                InnerClass inner = out.getInnerClass(2, "chenssy");
                System.out.println(inner.getNumber());
            }
        }
        interface InnerClass {
            int getNumber();
        }   

List list1 = new ArrayList();
List list2 = new ArrayList(){};
List list3 = new ArrayList(){{}};
List list4 = new ArrayList(){{}{}{}};(
System.out.println(list1.getClass() == list2.getClass()); // false
System.out.println(list1.getClass() == list3.getClass()); // false
System.out.println(list1.getClass() == list4.getClass()); // false
System.out.println(list2.getClass() == list3.getClass()); // false
System.out.println(list2.getClass() == list4.getClass()); // false
System.out.println(list3.getClass() == list4.getClass()); // false
/*
首先 list1 指向一个 ArrayList 对象实例;
list2 指向一个继承自 ArrayList 的匿名类内部类对象;
list3 也指向一个继承自 ArrayList 的匿名内部类(里面一对括弧为初始化代码块)对象;
list4 也指向一个继承自 ArrayList 的匿名内部类(里面多对括弧为多个初始化代码块)对象;
由于这些匿名内部类都出现在同一个类中，所以编译后其实得到的是 OutClass$1、OutClass$2、OutClass$3 的形式，
所以自然都互不相等了，可以通过 listX.getClass().getName() 进行验证：*/
System.out.println(list1.getClass().getName()); // java.util.ArrayList
System.out.println(list2.getClass().getName()); // com.demo.normal.OutClass$1
System.out.println(list3.getClass().getName()); // com.demo.normal.OutClass$2
System.out.println(list4.getClass().getName()); // com.demo.normal.OutClass$3

匿名内部类为什么不能直接使用构造方法？
因为类是匿名的，而且每次创建的匿名内部类同时被实例化后只能使用一次，所以就无从创建一个同名的构造方法了，但是可以直接调用父类的构造方法.实质上类是有构造方法的，是通过编译器在编译时生成的，看如下代码：

public class InnerClass{}
public class OutClass{
 InnerClass inner = new InnerClass(){};
}

编译之后使用命令 javap 可以很明显看到内部类的字节码中编译器为我们生成了参数为外部类引用的构造方法，其构造方法和普通类的构造方法没有区别，都是执行方式;

6、内部类GC问题

• 匿名内部类并不会妨碍外部类的正常GC，而是不能将它定义成静态属性引用。
• 静态匿名内部类，导致外部类不能正常回收的原因就是：它作为GC Root对象却保持着外部类的引用。方法区中类静态属性引用的对象可以作为GC  root对象