java内部类详解

1、定义 

  一个类的定义放在另一个类的内部，这个类就叫做内部类。 

public class First {  
public class Contents{  
    public void f(){  
    System.out.println("In Class First's inner Class Contents method f()");  
    }  
}  
 }  

像这样的，Contents就叫做内部类 
内部类了解外围类，并能与之通信(后面详细讲) 

2、链接到外围类 
  创建了内部类对象时，它会与创造它的外围对象有了某种联系，于是能访问外围类的所有成员，不需任何特殊条件。 

    public class First {
	public class Contents{
 	     public void getStr(){
			System.out.println("First.str="+str);
	     }
	}
	private String str;
     }
  

在内部类Contents中，可以使用外围类First的字段str。 
  那么，它是如何实现的呢？ 
  是这样的，用外围类创建内部类对象时，此内部类对象会秘密的捕获一个指向外围类的引用，于是，可以通过这个引用来访问外围类的成员。 
  通常，这些都是编译器来处理，我们看不到，也不用关心这个。 
  正是因为如此，我们创建内部类对象时，必须与外围类对象相关联。 
  注：嵌套类(后面会讲到)除外。 

3、使用关键字.this与.new 
  内部类中得到当前外围类对象的引用，可以使用.this关键字，注意与new的区别 

     private int num ;
	public Test2(){
		
	}
	
	public Test2(int num){
		this.num = num;
	}
	
	private class Inner{
		public Test2 getTest2(){
			return Test2.this;
		}
		
		public Test2 newTest2(){
			return new Test2();
		}
	}
	
	public static void main(String [] args){
		Test2 test = new Test2(5);
		Test2.Inner inner = test.new Inner();
		Test2 test2 = inner.getTest2();
		Test2 test3 = inner.newTest2();
		System.out.println(test2.num);
		System.out.println(test3.num);
	}
  

输出结果为5 0 
  使用.this后，得到时创建该内部类时使用的外围类对象的引用，new则是创建了一个新的引用。 

  .new关键字 
  如果想直接创建一个内部类对象，而不是通过外围类对象的方法来得到，可以使用.new关键字 
  形式是这样的： OutClass.InnerClass obj = outClassInstance.new InnerClass();  

 必须是外围类对象.new，而不能是外围类.new 

    public class First {
	public class Contents{
		public void f(){
			System.out.println("In Class First's inner Class Contents method f()");
		}
		public void getStr(){
			System.out.println("First.str="+str);
		}
	}
	
	public static void main(String [] args){
		First first = new First();
		First.Contents contents = first.new Contents();
		contents.f();
	}
     }
  

必须通过外围类First的对象first来创建一个内部类的对象 
  而且需要注意的是，在创建外围类对象之前，不可能创建内部类的对象(嵌套类除外)。 
4、内部类与向上转型 
  将内部类向上转型为基类型，尤其是接口时，内部类就有了用武之地。 

     public interface Shape {
	public void paint();
     }
     public class Painter {
     
        private class InnerShape implements Shape{
		public void paint(){
			System.out.println("painter paint() method");
		}
	}
	
	public Shape getShape(){
		return new InnerShape();
	}   
     
        public static void main(String []args){
		Painter painter = new Painter();
		Shape shape = painter. getShape();
		shape.paint();
	}
     }
  

此时，内部类是private的，可以它的外围类Painter以外，没人能访问。 
  这样,private内部类给累的设计者提供了一种途径，通过这种方式可以完全阻止任何依赖于类型的编码，并完全隐藏实现的细节。 

5、方法内的类 
  可以在方法内创建一个类。 

   public void test(){
class Inner{
  public void method(){
System.out.println("在方法内创建的类");
  }
}
   }
  

值得注意的是：方法内创建的类，不能加访问修饰符。 
  另外，方法内部的类也不是在调用方法时才会创建的，它们一样也被编译了(怎么知道的？后面会有讲解)。 

6、匿名内部类 

    public class Painter {
	public Shape getShape(){
		return new Shape(){
			public void paint(){
				System.out.println("painter paint() method");
			}
		};
	}
        public static void main(String [] args){
              Painter painter = new Painter();
              Shape shape = painter.getShape();
              shape.paint();
        }
    }
    public interface Shape {
	public void paint();
    }
 
  

注意，匿名内部类后面的分号不可缺少！ 
   匿名类，顾名思义，就是没有名称。 
  getShape（）方法里，就使用了匿名内部类。 
  看上去很奇怪，不符合传统的写法？ 
  第一眼看上去确实是这样的。 

  这样写，意思是创建了一个实现了Shape的匿名类的对象。 
  匿名类可以创建，接口，抽象类，与普通类的对象。创建接口时，必须实现接口中所有方法。 
  
  这是无参的，如果需要参数呢？ 
  可以直接传。 

    public class B {
	public A getA(int num){
		return new A(num){
			
		};
	}
    }
    public class A {
	private int num;
	public A(int num){
		this.num = num;
	}
	public A(){
		
	}
    }
  

Ok，在这个例子中，可以为A的构造方法传入一个参数。在匿名内部类中，并没有使用到这个参数。 
  如果使用到了这个参数，那么这个参数就必须是final的。 

    public class B {
	public A getA(final int num){
		return new A(num){
		   public int getNum(){
                      return num;
                   }
		};
	}
    }
    public class A {
	private int num;
	public A(int num){
		this.num = num;
	}
	public A(){
		
	}
    }
  

如果不是final的，编译器就会提示出错。 
  另外，还可以在匿名内部类里定义属性 
  由于类是匿名的，自然没有构造器，如果想模仿构造器，可以采用实例初始化({}) 

    public A getA(){
	return new A(){
		int num = 0;
		String str;
		{
			str = "javaeye";
			System.out.println("hello robbin");
		}
	};
    }
  

 匿名内部类通过实例初始化，可以达到类似构造器的效果~ 

另外可以通过匿名内部类来改造工厂方法。 

   public interface Service {
	public void method1();
   }
   public interface ServiceFactory {
	Service getService();
   }
   public class Implemention1 implements Service{
	public void method1(){
		System.out.println("In Implemention1 method method1()");
	}
	
	public static ServiceFactory factory = new ServiceFactory(){
		public Service getService(){
			return new Implemention1();
		}
	};
   }
   public class Implemention2 implements Service {
	public void method1(){
		System.out.println("in Implemention2 method method1()");
	}
	
	public static ServiceFactory factory = new ServiceFactory(){
		public Service getService(){
			return new Implemention2();
		}
	};
	
   }
   public class Test {
	public static void main(String []args){
		service(Implemention1.factory);
		service(Implemention2.factory);
		
		ServiceFactory factory1 = Implemention1.factory;
		Service service1 = factory1.getService();
		service1.method1();
		
		ServiceFactory factory2 = Implemention1.factory;
		Service service2 = factory2.getService();
		service2.method1();
	}
   }
 

在Implemention1和2中匿名内部类用在字段初始化地方。 
这样定义的工厂方法，代码上看起来是不是优雅一些？  

7、嵌套类 
static的内部类就叫做嵌套类 
前面提到了很多次，嵌套类是个例外 
使用嵌套类时有两点需要注意： 
   a、创建嵌套类对象时，不需要外围类 
   b、在嵌套类中，不能像普通内部类一样访问外围类的非static成员 

   public class StaticClass {
	private int num;
	private static int sum = 2;
	private static class StaticInnerClass{
	    public int getNum(){
		//只能访问sum，不能访问num
                return sum;
	    }
	}
   }
   public class Test {
	public static void main(String [] args){
                //可以直接通过new来创建嵌套类对象
		StaticClass.StaticInnerClass inner = new StaticClass.StaticInnerClass();
		inner.getNum();
	}
   }
 

另外，嵌套类还有特殊之处，就是嵌套类中可以有static方法，static字段与嵌套类，而普通内部类中不能有这些。 

  8、内部类标识符 
  我们知道每个类会产生一个.class文件，文件名即为类名 
  同样，内部类也会产生这么一个.class文件，但是它的名称却不是内部类的类名，而是有着严格的限制：外围类的名字，加上$,再加上内部类名字。 
  前面说到得定义在方法内的内部类，不是在调用方法时生成，而是与外围类一同编译，就可以通过查看.class文件的方式来证明。 

  9、为何要内部类？ 
    a、内部类提供了某种进入外围类的窗户。 
    b、也是最吸引人的原因，每个内部类都能独立地继承一个接口，而无论外围类是否已经继承了某个接口。 
  因此，内部类使多重继承的解决方案变得更加完整。 
  在项目中，需要多重继承，如果是两个接口，那么好办，接口支持多重继承。 
  如果是两个类呢？这时只有使用内部类了。 

    public interface One {
	public void inOne();
    }
    public interface Two {
	public void inTwo();
    }
    //两个接口，用普通类就可实现多重继承
    public class CommonClass implements One,Two {
	public void inOne(){
		System.out.println("CommonClass inOne() method");
	}
	
	public void inTwo(){
		System.out.println("CommonClass inTwo() method");
	}
    }
    public abstract class Three {
	public abstract void inThree();
    }
    public abstract class Four {
	public abstract void inFour();
    }
    //两个抽象类，使用普通类无法实现多重继承
    
    //使用内部类可以实现
    public class Contents extends Three {
	public void inThree(){
		System.out.println("In Contents inThress() method");
	}
	
	public class InnerFour extends Four{
		public void inFour(){
			System.out.println("In Contents");
		}
		
	}
    }
  

另外，还有好多地方可以使用内部类。读过hibernate源代码的同学，应该可以发现，里面有好多内部类。 
  最常见的内部类，应该是Map.Entry了，可以看看源代码~  

总结： 
  内部类的特性大致就是上述了，特性很直观，了解了之后，使用也很简单。 
  但是，何时使用我说的并不是很明确，因为本人知识有限，使用内部类也不是很多。项目中很少用，好像就是ActiveMQ那里用了一些。 
  不过，相信大家在了解了内部类的特性之后，再随着时间的推移，慢慢积累经验，应该会做出自己的判断，会在何时使用内部类，怎样应用了。