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  • java面向对象5--内部类

    6内部类

    内部类是指在一个外部类的内部再定义一个类。类名不需要和文件夹相同。
    内部类可以是静态static的,也可用public,default,protected和private修饰。(而外部顶级类即类名和文件名相同的只能使用public和default)。
     
    注意:内部类是一个编译时的概念,一旦编译成功,就会成为完全不同的两类。对于一个名为outer的外部类和其内部定义的名为inner的内部类。编译完成后出现outer.class和outer$inner.class两类。所以内部类的成员变量/方法名可以和外部类的相同。
     
     

    6.1成员内部类

       成员内部类,就是作为外部类的成员,可以直接使用外部类的所有成员和方法,即使是private的。同时外部类要访问内部类的所有成员变量/方法,则需要通过内部类的对象来获取。
          要注意的是,成员内部类不能含有static的变量和方法。因为成员内部类需要先创建了外部类,才能创建它自己的,了解这一点,就可以明白更多事情,在此省略更多的细节了。
          在成员内部类要引用外部类对象时,使用outer.this来表示外部类对象;
          而需要创建内部类对象,可以使用outer.inner  obj = outerobj.new inner();
     
    public class Outer { 
    
    
        public class Inner {
            public void print(String str) {
                System.out.println(str);
            }
        }
        
        public Inner getInner() {
            return new Inner();
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            //因为成员内部类需要先创建了外部类对象,才能创建内部类
            Outer outer = new Outer();
            
            //1.外部类对象.new 内部类()
            Outer.Inner inner = outer.new Inner();
            inner.print("Outer.new");
            
            //2.使用getInner()来获取成员内部类,尤其是该内部类的构造函数无参数时(推荐)
            inner = outer.getInner();
            inner.print("Outer.get");
        }
    
    }

     

    6.2局部内部类

          局部内部类,是指内部类定义在方法和作用域内。
    定义在方法内:
    public class Parcel4 { 
        public Destination destination(String s) { 
            class PDestination implements Destination { 
                private String label; 
     
                private PDestination(String whereTo) { 
                    label = whereTo; 
                } 
     
                public String readLabel() { 
                    return label; 
                } 
            } 
            return new PDestination(s); 
        } 
     
        public static void main(String[] args) { 
            Parcel4 p = new Parcel4(); 
            Destination d = p.destination("Tasmania"); 
        } 
    } 

    定义在作用域里:

    public class Parcel5 { 
        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) { 
            Parcel5 p = new Parcel5(); 
            p.track(); 
        } 
    } 
    局部内部类也像别的类一样进行编译,但只是作用域不同而已,只在该方法或条件的作用域内才能使用,退出这些作用域后无法引用的。

    6.3嵌套内部类

        嵌套内部类,就是修饰为static的内部类。声明为static的内部类,不需要内部类对象和外部类对象之间的联系,就是说我们可以直接引用outer.inner,即不需要创建外部类,也不需要创建内部类。
     嵌套类和普通的内部类还有一个区别:普通内部类不能有static数据和static属性,也不能包含嵌套类,但嵌套类可以。而嵌套类不能声明为private,一般声明为public,方便调用。
    public class Outer { 
    
    
        public static class Inner {
            public Inner(){
                System.out.println("执行Inner()构造方法");
                System.out.println("b=外部类.内部类.内部类成员");
            }
            public static void print(String str) {
                System.out.println(str);
            }
            public static String a="外部类.内部类.内部类静态成员";
            public String b="外部类.内部类.内部类成员";
        }
        
    
        
        public static void main(String[] args) {
            //外部类.内部类.内部类静态方法
            Outer.Inner.print("外部类.内部类.内部类静态方法");
            //外部类.内部类.内部类静态成员
            System.out.println(Outer.Inner.a);
            
    //        System.out.println(Outer.Inner.b);//报错,显示必须为静态成员变量
            
            Inner inner1=new Outer.Inner();
            //执行了静态类内部类的构造器
            //结果:执行Inner()构造方法
            //      b=外部类.内部类.内部类成员
    
    
        }
    
    }

    如果一个类要被声明为static的,只有一种情况,就是静态内部类。如果在外部类声明为static,程序会编译都不会过。在一番调查后个人总结出了3点关于内部类和静态内部类(俗称:内嵌类)

    1.静态内部类跟静态方法一样,只能访问静态的成员变量和方法,不能访问非静态的方法和属性,但是普通内部类可以访问任意外部类的成员变量和方法。

    2.静态内部类可以声明普通成员变量和方法,而普通内部类不能声明static成员变量和方法。

    3.静态内部类可以单独初始化: 

    Inner i = new Outer.Inner();

     普通内部类初始化:

    Outer o = new Outer();
    Inner i = o.new Inner();

    静态内部类使用场景一般是当外部类需要使用内部类,而内部类无需外部类资源,并且内部类可以单独创建的时候会考虑采用静态内部类的设计。

    6.4 匿名内部类:Anonymous inner class

    6.4.1匿名内部类概念

      • 使用匿名内部类的前提:

        内部类可以继承或实现一个外部类或者接口

      • 什么情况下,内部类只被使用一次呢?

        最常见的就是方法的形参列表上

      • 多态+实现接口

      •  多态+继承抽象类

     6.4.2注意事项

      1. 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。
      2. 匿名内部类中是不能定义构造函数的。
      3. 匿名内部类中不能存在任何的静态成员变量和静态方法。
      4. 匿名内部类为局部内部类,所以局部内部类的所有限制同样对匿名内部类生效。
      5. 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。

    6.4.3外部类的方法的形参被final修饰

    public class Outer { 
        public static void main(String[] args) { 
            Outer outer = new Outer(); 
            Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
            System.out.println(inner.getName()); 
        } 
     
        public Inner getInner(final String name, String city) { 
            return new Inner() { 
                private String nameStr = name; 
     
                public String getName() { 
                    return nameStr; 
                } 
            }; 
        } 
    } 
     
    //注释后,编译时提示类Inner找不到 
    /* interface Inner { 
        String getName(); 
    } */ 
    同时在这个例子,留意外部类的方法的形参,当所在的方法的形参需要被内部类里面使用时,该形参必须为final。这里可以看到形参name已经定义为final了,而形参city 没有被使用则不用定义为final。为什么要定义为final呢?在网上找到本人比较如同的解释:
     “这是一个编译器设计的问题,如果你了解java的编译原理的话很容易理解。  
    首先,内部类被编译的时候会生成一个单独的内部类的.class文件,这个文件并不与外部类在同一class文件中。  
    当外部类传的参数被内部类调用时,从java程序的角度来看是直接的调用例如:  
    public void dosome(final String a,final int b){  
      class Dosome{public void dosome(){System.out.println(a+b)}};  
      Dosome some=new Dosome();  
      some.dosome();  
    }  
    从代码来看好像是那个内部类直接调用的a参数和b参数,但是实际上不是,在java编译器编译以后实际的操作代码是  
    class Outer$Dosome{  
      public Dosome(final String a,final int b){  
      this.Dosome$a=a;  
      this.Dosome$b=b;  
    }  
      public void dosome(){  
      System.out.println(this.Dosome$a+this.Dosome$b);  
    }  
    }}  
    从以上代码看来,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。  
    这样理解就很容易得出为什么要用final了,因为两者从外表看起来是同一个东西,实际上却不是这样,如果内部类改掉了这些参数的值也不可能影响到原参数,然而这样却失去了参数的一致性,因为从编程人员的角度来看他们是同一个东西,如果编程人员在程序设计的时候在内部类中改掉参数的值,但是外部调用的时候又发现值其实没有被改掉,这就让人非常的难以理解和接受,为了避免这种尴尬的问题存在,所以编译器设计人员把内部类能够使用的参数设定为必须是final来规避这种莫名其妙错误的存在。”
     (简单理解就是,拷贝引用,为了避免引用值发生改变,例如被外部类的方法修改等,而导致内部类得到的值不一致,于是用final来让该引用不可改变)

    6.4.5匿名类有带参数的构造函数

    public class Outer { 
        public static void main(String[] args) { 
            Outer outer = new Outer(); 
            Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
            System.out.println(inner.getName()); 
        } 
     
        public Inner getInner(final String name, String city) { 
            return new Inner(name, city) { 
                private String nameStr = name; 
     
                public String getName() { 
                    return nameStr; 
                } 
            }; 
        } 
    } 
     
    abstract class Inner { 
        Inner(String name, String city) { 
            System.out.println(city); 
        } 
     
        abstract String getName(); 
    } 

      note:抽象类带有带参构造方法

      继承子类子类需要重写带参构造方法:

    6.4.5匿名内部类通过实例初始化,可以达到类似构造器的效果

    public class Outer { 
        public static void main(String[] args) { 
            Outer outer = new Outer(); 
            Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
            System.out.println(inner.getName()); 
            System.out.println(inner.getProvince()); 
        } 
     
        public Inner getInner(final String name, final String city) { 
            return new Inner() { 
                private String nameStr = name; 
                private String province; 
     
                // 实例初始化 
                { 
                    if (city.equals("gz")) { 
                        province = "gd"; 
                    }else { 
                        province = ""; 
                    } 
                } 
     
                public String getName() { 
                    return nameStr; 
                } 
     
                public String getProvince() { 
                    return province; 
                } 
            }; 
        } 
    } 
     
    interface Inner { 
        String getName(); 
        String getProvince(); 
    } 

    6.5内部类的继承

          内部类的继承,是指内部类被继承,普通类 extents 内部类。

      首先在继承语句extends处,注意命名空间,需要加上外围类名,才能对应上正确的内部类。

            其次是构造对象上,这里需要自己写一个接受外围类引用的构造器,来给导出类提供创建对象的基本环境。

      注意在构造器中的这一句wi.super()这是必须在构造器中使用的,才能够成功的构造出一个继承自内部类的对象。及enclosingClassReference.super()这个语法一定要牢记。

     
      而这时候代码上要有点特别处理,具体看以下例子:
    public class InheritInner extends Outer.Inner { 
         
        // InheritInner() 是不能通过编译的,一定要加上形参 
        InheritInner(Outer wi) { 
            
            wi.super("1"); 
        } 
     
        public static void main(String[] args) { 
            Outer wi = new Outer(); 
            InheritInner obj = new InheritInner(wi); 
            
            
            
        } 
    } 
     
    class Outer { 
        public Outer(){
            System.out.println("构造Outer()...");
        }
        class Inner { 
            public Inner(){
                System.out.println("构造Inner()...");
            }
            public Inner(String name){
                System.out.println("构造Inner(name)...");
            }
     
     
        } 
    } 
    图片代码

     

     class A{
        public A(){
            System.out.println("A()...构造方法");
        }
    
        public A(String name){
            System.out.printf("A(s%)...构造方法",name);
        }
    
    
    }
    
    
     class B extends A {
        public B(){
            System.out.println("B()...构造方法");
        }
    
        public B(String name){
            System.out.printf("B(s%)...构造方法",name);
        }
    
    }
    
    public class ExtendsDemo {
        public static void main(String[] args) {
            A b=new B();
        }
    复习子类隐式调用父类构造方法

     可是此处确实不是这样。

    内部类会被覆盖吗? 
    到一个外部类继承自另一个含有内部类的父类。然后在该类中重写了父类的内部类,这个时候会怎么样呢?父类的内部类会被覆盖吗?

    public class Egg {
        private Yolk y;
        protected class Yolk{
            public Yolk() {
                System.out.println("Egg.Yolk!");
            }
        }
        
        public Egg(){
            System.out.println("New Egg");
            y = new Yolk();
        }
    }
    public class BigEgg extends Egg {
        
        public class Yolk{
            public Yolk() {
                System.out.println("BigEgg yolk");
            }
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            new BigEgg();
        }
    }

    重写的内部类并没有被调用,说明了在不同的外围类中的内部类是相互独立的实体,他们存在于自己的命名空间中,如果想要实现覆盖的话,可以直接使用继承语法,将子类的内部类继承自父类的内部类

    public class Egg1 {
    
        protected class Yolk{
            public Yolk() {
                System.out.println("Egg1.Yolk");
            }
            
            public void f() {
                System.out.println("Egg1.Yolk.f()");
            }
        }
        public Egg1() {
            System.out.println("new Egg1()");
        }
        
        private Yolk y = new Yolk();
        public void insertYolk(Yolk yy) {
            y = yy;
        }
    
        public void g() {
            y.f();
        }
    }
    public class BigEgg1 extends Egg1{
        public class Yolk extends Egg1.Yolk{
            public Yolk() {
                System.out.println("BigEgg1.Yolk()");
            }
            
            public void f() {
                System.out.println("BigEgg1.Yolk.f()");
            }
        }
        
        public BigEgg1() {
            insertYolk(new Yolk());
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            Egg1 e1 = new BigEgg1();
            e1.g();
        }
    }

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