《Java编程的逻辑》笔记21--内部类的本质

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什么是内部类

个类放在另一个类的内部，称之为内部类

为什么要放到别的类内部呢？

内部类与包含它的外部类有比较密切的关系，而与其他类关系不大，定义在类内部，可以实现对外部完全隐藏，可以有更好的封装性，代码实现上也往往更为简洁。

注意点

对于Java虚拟机而言，它是不知道内部类这回事的, 每个内部类最后都会被编译为一个独立的类，生成一个独立的字节码文件

根据定义的位置和方式不同，分四种

静态内部类

• 语法
  静态内部类与静态变量和静态方法定义的位置一样，也带有static关键字，只是它定义的是类

  
  
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可以访问外部类的静态变量和方法， 不可以访问实例变量和方法。 在类内部，可以直接使用内部静态类
public静态内部类可以被外部使用， 需要通过"外部类.静态内部类"的方式使用

• 实现原理
  以上代码实际上会生成两个类，一个是Outer，另一个是Outer$StaticInner
  
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内部类访问了外部类的一个私有静态变量shared， 而我们知道私有变量是不能被类外部访问的， Java的解决方法是，自动为Outer生成了一个非私有访问方法access$0， 它返回这个私有静态变量shared。

• 使用场景
  如果它与外部类关系密切，且不依赖于外部类实例，则可以考虑定义为静态内部类
  LinkedList类内部有一个私有静态内部类Node

成员内部类

• 语法
  成员内部类没有static修饰符
  
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与静态内部类不同，除了静态变量和方法， 成员内部类还可以直接访问外部类的实例变量和方法
在外部类内，使用成员内部类与静态内部类是一样的， 直接使用即可，如test()方法所示。与静态内部类不同， 成员内部类对象总是与一个外部类对象相连的， 在外部使用时，它不能直接通过new Outer.Inner()的方式创建对象， 而是要先将创建一个Outer类对象

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与静态内部类不同，成员内部类中不可以定义静态变量和方法 (final变量例外，它等同于常量）， 下面介绍的方法内部类和匿名内部类也都不可以

• 实现原理
  以上代码也会生成两个类，一个是Outer，另一个是Outer$Inner
  
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Outer$Inner类有个实例变量outer指向外部类的对象， 它在构造方法中被初始化，Outer在新建Outer$Inner对象时传递当前对象给它， 由于内部类访问了外部类的私有变量和方法， 外部类Outer生成了两个非私有静态方法，access$0用于访问变量a，access$1用于访问方法action。

• 使用场景
  如果内部类与外部类关系密切，且操作或依赖外部类实例变量和方法，则可以考虑定义为成员内部类。
  外部类的一些方法的返回值可能是某个接口，为了返回这个接口，外部类方法可能使用内部类实现这个接口，这个内部类可以被设为private，对外完全隐藏。
  LinkedList中，它的两个方法listIterator和descendingIterator的返回值都是接口Iterator， 调用者可以通过Iterator接口对链表遍历，listIterator和descendingIterator内部分别使用了成员内部类ListItr和DescendingIterator，这两个内部类都实现了接口Iterator

方法内部类

• 语法
  内部类还可以定义在一个方法体中

  
  
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类Inner定义在外部类方法test中，方法内部类只能在定义的方法内被使用。 如果方法是实例方法，则除了静态变量和方法，内部类还可以直接访问外部类的实例变量和方法，如innerMethod直接访问了外部私有实例变量a。如果方法是静态方法，则方法内部类只能访问外部类的静态变量和方法。
方法内部类还可以直接访问方法的参数和方法中的局部变量，不过， 这些变量必须被声明为final，如innerMethod直接访问了方法参数param和局部变量str。

• 实现原理

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方法内部类可以访问方法中的参数和局部变量，这是通过在构造方法中传递参数来实现的
方法内部类操作的并不是外部的变量，而是它自己的实例变量，只是这些变量的值和外部一样， 对这些变量赋值，并不会改变外部的值，为避免混淆，所以干脆强制规定必须声明为final。
如果的确需要修改外部的变量，可以将变量改为只含该变量的数组

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• 使用场景
  方法内部类都可以用成员内部类代替，至于方法参数，也可以作为参数传递给成员内部类。 不过，如果类只在某个方法内被使用，使用方法内部类，可以实现更好的封装。

匿名内部类

• 语法
  匿名内部类没有名字，在创建对象的同时定义类

  
  
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匿名内部类只能被使用一次，用来创建一个对象。它没有名字，没有构造方法
因为没有构造方法，它自己无法接受参数，如果必须要参数，则应该使用其他内部类。
与方法内部类一样，匿名内部类也可以访问外部类的所有变量和方法，可以访问方法中的final参数和局部变量。

• 实现原理
  每个匿名内部类也都被生成为了一个独立的类，只是类的名字以外部类加数字编号，没有有意义的名字。

  
  
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与方法内部类类似，外部实例this，方法参数x和y都作为参数传递给了内部类构造方法。 此外，new时的参数2和3也传递给了构造方法，内部类构造方法又将它们传递给了父类构造方法。

• 使用场景
  匿名内部类能做的，方法内部类都能做。但如果对象只会创建一次，且不需要构造方法来接受参数，则可以使用匿名内部类，代码书写上更为简洁。
  匿名内部类还经常用于事件处理程序中，用于响应某个事件，比如说一个Button，处理点击事件的代码可能类似如下：

  
  
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将程序分为保持不变的主体框架，和针对具体情况的可变逻辑， 通过回调的方式进行协作，是计算机程序的一种常用实践。匿名内部类是实现回调接口的一种简便方式。