Java：内部类、枚举、泛型以及常用API --黑马笔记

内部类

内部类是类中的五大成分之一（成员变量、方法、构造器、内部类、代码块），如果一个类定义在另一个类的内部，这个类就是内部类。

当一个类的内部，包含一个完整的事物，且这个事物没有必要单独设计时，就可以把这个事物设计成内部类。

比如：汽车的内部有发动机，发动机是包含在汽车内部的一个完整事物，可以把发动机设计成内部类。

public class Car{
	//内部类
    public class Engine{
        
    }
}

内部类有四种形式，分别是成员内部类、静态内部类、局部内部类、匿名内部类 。

1.1 成员内部类

 成员内部类就是类中的一个普通成员，类似于成员变量、成员方法。

public class Outer {
    private int age = 99;
    public static String a="黑马";

    // 成员内部类
    public class Inner{
        private String name;
        private  int age = 88;

        //在内部类中既可以访问自己类的成员，也可以访问外部类的成员
        public void test(){
            System.out.println(age); //88
            System.out.println(a);   //黑马

            int age = 77;
            System.out.println(age); //77
            System.out.println(this.age); //88
            System.out.println(Outer.this.age); //99
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

        public int getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }
}

成员内部类如何创建对象，格式如下：

//外部类.内部类 变量名 = new 外部类().new 内部类();
Outer.Inner in = new Outer().new Inner();
//调用内部类的方法
in.test();

内部类访问成员的特点：

1.既可以访问内部类成员、也可以访问外部类成员

2.如果内部类成员和外部类成员同名，可以使用  类名.this.成员   区分

1.2 静态内部类

静态内部类，其实就是在成员内部类的前面加了一个static关键字。静态内部类属于外部类自己持有。

public class Outer {
    private int age = 99;
    public static String schoolName="黑马";

    // 静态内部类
    public static class Inner{
        //静态内部类访问外部类的静态变量，是可以的；
        //静态内部类访问外部类的实例变量，是不行的
        public void test(){
            System.out.println(schoolName); //99
            //System.out.println(age);   //报错
        }
    }
}

静态内部类创建对象时，需要使用外部类的类名调用。

//格式：外部类.内部类 变量名 = new 外部类.内部类();
Outer.Inner in = new Outer.Inner();
in.test();

1.3 局部内部类

局部内部类是定义在方法中的类，和局部变量一样，只能在方法中有效。所以局部内部类的局限性很强，一般在开发中是不会使用的。

public class Outer{
    public void test(){
        //局部内部类
        class Inner{
            public void show(){
                System.out.println("Inner...show");
            }
        }
        
        //局部内部类只能在方法中创建对象，并使用
        Inner in = new Inner();
        in.show();
    }
}

1.4 匿名内部类

相比于前面几种内部类，匿名内部类就比较重要的。

我们还是先认识一下什么是匿名内部类？

匿名内部类是一种特殊的局部内部类；所谓匿名，指的是程序员不需要为这个类声明名字。

下面就是匿名内部类的格式：

new 父类/接口(参数值){
    @Override
    重写父类/接口的方法;
}

匿名内部类本质上是一个没有名字的子类对象、或者接口的实现类对象。

比如，先定义一个Animal抽象类，里面定义一个cry()方法，表示所有的动物有叫的行为，但是因为动物还不具体，cry()这个行为并不能具体化，所以写成抽象方法。

public abstract class Animal{
    public abstract void cry();
}

接下来，我想要在不定义子类的情况下创建Animal的子类对象，就可以使用匿名内部类

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        //这里后面new 的部分，其实就是一个Animal的子类对象
        //这里隐含的有多态的特性： Animal a = Animal子类对象;
        Animal a = new Animal(){
            @Override
            public void cry(){
                System.out.println("猫喵喵喵的叫~~~");
            }
        }
        a.eat(); //直线上面重写的cry()方法
    }
}

需要注意的是，匿名内部类在编写代码时没有名字，编译后系统会为自动为匿名内部类生产字节码，字节码的名称会以外部类$1.class的方法命名

匿名内部类的作用：简化了创建子类对象、实现类对象的书写格式。

我们再来看一下匿名内部类在实际中的应用场景。

只有在调用方法时，当方法的形参是一个接口或者抽象类，为了简化代码书写，而直接传递匿名内部类对象给方法。这样就可以少写一个类。比如，看下面代码：

public interface Swimming{
    public void swim();
}

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Swimming s1 = new Swimming(){
            public void swim(){
                System.out.println("狗刨飞快");
            }
        };
        go(s1);
        
        Swimming s1 = new Swimming(){
            public void swim(){
                System.out.println("猴子游泳也还行");
            }
        };
        go(s1);
    }
    //形参是Swimming接口，实参可以接收任意Swimming接口的实现类对象
    public static void go(Swimming s){
        System.out.println("开始~~~~~~~~");
        s.swim();
        System.out.println("结束~~~~~~~~");
    }
}

二、枚举

2.1 认识枚举

枚举是我们以后在项目开发中偶尔会用到的知识。

枚举是一种特殊的类，它的格式是：

public enum 枚举类名{
    枚举项1,枚举项2,枚举项3;
}

其实枚举项就表示枚举类的对象，只是这些对象在定义枚举类时就预先写好了，以后就只能用这几个固定的对象。

既然枚举是一个类的话，我们能不能在枚举类中定义构造器、成员变量、成员方法呢？答案是可以的。来看一下代码吧。

public enum A{
    //定义枚举项
    X,Y,Z("张三"); //枚举项后面加括号，就是在执行枚举类的带参数构造方法。
    
    //定义空构造器
    public A(){
        
    }
    
    //成员变量
    private String name;
    //定义带参数构造器
    public A(String name){
        this.name=name;
    }
    
    //成员方法
    public String getName(){
        return name;
    }
    ...
}

虽然枚举类中可以像类一样，写一些类的其他成员，但是一般不会这么写，如果你真要这么干的话，到不如直接写普通类来的直接。

2.2 枚举的应用场景

枚举的应用场景是这样的：枚举一般表示一组信息，然后作为参数进行传输。

我们来看一个案例。比如我们现在有这么一个应用，用户进入应用时，需要让用户选择是女生、还是男生，然后系统会根据用户选择的是男生，还是女生推荐不同的信息给用户观看。

这里我们就可以先定义一个枚举类，用来表示男生、或者女生：

public class Constant{
    BOY,GRIL
}

再定义一个测试类，完成用户进入系统后的选择：

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        //调用方法，传递男生
        provideInfo(Constant.BOY);
    }
    
    public static void provideInfo(Constant c){
        switch(c){
            case BOY:
                System.out.println("展示一些信息给男生看");
                break;
            case GRIL:
                System.out.println("展示一些信息给女生看");
                break;
        }
    }
}

最终再总结一下枚举的应用场景：枚举一般表示几个固定的值，然后作为参数进行传输。

三、泛型

3.1 认识泛型

所谓泛型指的是，在定义类、接口、方法时，同时声明了一个或者多个类型变量（如：），称为泛型类、泛型接口、泛型方法、它们统称为泛型。比如我们前面学过的ArrayList类就是一个泛型类。

ArrayList集合的设计者在定义ArrayList集合时，就已经明确ArrayList集合时给别人装数据用的，但是别人用ArrayList集合时候，装什么类型的数据他不知道，所以就用一个表示元素的数据类型。 当别人使用ArrayList集合创建对象时，new ArrayList就表示元素为String类型，new ArrayList表示元素为Integer类型。

我们总结一下泛型的作用、本质：

1.泛型的好处：在编译阶段可以避免出现一些非法的数据。

2.泛型的本质：把具体的数据类型传递给类型变量。

3.2 自定义泛型类

泛型类，在实际工作中一般都是源代码中写好，我们直接用的，就是ArrayList这样的，自己定义泛型类是非常少的。

自定义泛型类的格式如下：

//这里的其实指的就是类型变量，可以是一个，也可以是多个。
public class 类名{
    
}

接下来，我们自己定义一个MyArrayList泛型类，模拟一下自定义泛型类的使用。注意这里重点仅仅只是模拟泛型类的使用，所以方法中的一些逻辑是次要的，也不会写得太严谨。

//定义一个泛型类，用来表示一个容器
//容器中存储的数据，它的类型用先代替用着，等调用者来确认的具体类型。
public class MyArrayList{
    private Object[] array = new Object[10];
    //定一个索引，方便对数组进行操作
    private int index;
    
    //添加元素
    public void add(E e){
        array[index]=e;
        index++;
    }
    
    //获取元素
    public E get(int index){
        return (E)array[index];
    }
}

接下来，我们写一个测试类，来测试自定义的泛型类MyArrayList是否能够正常使用

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        //1.确定MyArrayList集合中，元素类型为String类型
        MyArrayList list = new MyArrayList<>();
        //此时添加元素时，只能添加String类型
        list.add("张三");
        list.add("李四");
        
         //2.确定MyArrayList集合中，元素类型为Integer类型
        MyArrayList list1 = new MyArrayList<>();
        //此时添加元素时，只能添加String类型
        list.add(100);
        list.add(200);
        
    }
}

3.3 自定义泛型接口

泛型接口其实指的是在接口中把不确定的数据类型用<类型变量>表示。定义格式如下：

//这里的类型变量，一般是一个字母，比如
public interface 接口名<类型变量>{
    
}

比如，我们现在要做一个系统要处理学生和老师的数据，需要提供2个功能，保存对象数据、根据名称查询数据，要求：这两个功能处理的数据既能是老师对象，也能是学生对象。

首先我们得有一个学生类和老师类：

public class Teacher{

}

public class Student{
    
}

我们定义一个Data泛型接口，T表示接口中要处理数据的类型。

public interface Data{
    public void add(T t);
    
    public ArrayList getByName(String name);
}

接下来，我们写一个处理Teacher对象的接口实现类：

//此时确定Data中的E为Teacher类型，
//接口中add和getByName方法上的T也都会变成Teacher类型
public class TeacherData implements Data{
   	public void add(Teacher t){
        
    }
    
    public ArrayList getByName(String name){
        
    }
}

接下来，我们写一个处理Student对象的接口实现类：

//此时确定Data中的E为Student类型，
//接口中add和getByName方法上的T也都会变成Student类型
public class StudentData implements Data{
   	public void add(Student t){
        
    }
    
    public ArrayList getByName(String name){
        
    }
}

在实际工作中，一般也都是框架底层源代码把泛型接口写好，我们实现泛型接口就可以了。

3.4 泛型方法

泛型方法的格式：

public <泛型变量,泛型变量> 返回值类型 方法名(形参列表){
    
}

接下我们看一个泛型方法的案例：

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        //调用test方法，传递字符串数据，那么test方法的泛型就是String类型
        String rs = test("test");
    
        //调用test方法，传递Dog对象，那么test方法的泛型就是Dog类型
    	Dog d = test(new Dog()); 
    }
    
    //这是一个泛型方法表示一个不确定的数据类型，由调用者确定
    public static  test(T t){
        return t;
    }
}

3.5 泛型限定

泛型限定的意思是对泛型的数据类型进行范围的限制。有如下的三种格式：

1. 表示任意类型

2. 表示指定类型或者指定类型的子类

3. 表示指定类型或者指定类型的父类

下面我们演示一下，假设有Car作为父类，BENZ，BWM两个类作为Car的子类，代码如下：

class Car{}
class BENZ extends Car{}
class BWN extends Car{}

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        //1.集合中的元素不管是什么类型，test1方法都能接收
        ArrayList list1 = new ArrayList<>();
        ArrayList list2 = new ArrayList<>();
        ArrayList list3 = new ArrayList<>();
        test1(list1);
        test1(list2);
        test1(list3);
        
        //2.集合中的元素只能是Car或者Car的子类类型，才能被test2方法接收
        ArrayList list4 = new ArrayList<>();
        ArrayList list5 = new ArrayList<>();
        test2(list4);
        test2(list5);
        
        //2.集合中的元素只能是Car或者Car的父类类型，才能被test3方法接收
        ArrayList list6 = new ArrayList<>();
        ArrayList