(转 原创作者:morgan83) 初识Java内部类

 

初识 Java 内部类

原创： morgan83

提起 Java 内部类（ Inner Class ）可能很多人不太熟悉，实际上类似的概念在 C++ 里也有，那就是嵌套类（ Nested Class ），关于这两者的区别与联系，在下文中会有对比。

内部类从表面上看，就是在类中又定义了一个类（下文会看到，内部类可以在很多地方定义），而实际上并没有那么简单，乍看上去内部类似乎有些多余，它的用处对于初学者来说可能并不是那么显著，但是随着对它的深入了解，你会发现 Java 的设计者在内部类身上的确是用心良苦。学会使用内部类，是掌握 Java 高级编程的一部分，它可以让你更优雅地设计你的程序结构。下面从以下几个方面来介绍：

·         第一次见面

public interface Contents {

int value();

}

public interface Destination {

String readLabel();

}

public class Goods {

private class Content implements Contents {

private int i = 11;

public int value() {

return i;

}

}

  protected class GDestination implements Destination {

private String label;

   private GDestination( String whereTo) {

label = whereTo;

}

  public String readLabel() {

return label;

 }

}

 

public Destination dest( String s) {

 

  return new GDestination(s);

}

public Contents cont() {

  return new Content();

}

}

 

 

 

 

 

class TestGoods {

public static void main ( String[] args) {

 Goods p = new Goods();

 Contents c = p.cont();

 Destination d = p.dest("Beijing");

 }

}

 

 

在这个例子里类 Content 和 GDestination 被定义在了类 Goods 内部，并且分别有着 protected 和 private 修饰符来控制访问级别。 Content 代表着 Goods 的内容，而 GDestination 代表着 Goods 的目的地。它们分别实现了两个接口 Content 和 Destination 。在后面的 main 方法里，直接用 Contents c 和 Destination d 进行操作，你甚至连这两个内部类的名字都没有看见！这样，内部类的第一个好处就体现出来了 —— 隐藏你不想让别人知道的操作

 

对刚才的例子稍作修改：

public class Goods {

private valueRate=2;

private class Content implements Contents {

private int i = 11*valueRate;

public int value() {

  return i;

}

}

 

protected class GDestination implements Destination {

private String label;

private GDestination( String whereTo) {

label = whereTo;

 }

public String readLabel() {

return label;

 }

 }

public Destination dest( String s) {

  return new GDestination(s);

}

public Contents cont() {

return new Content();

 }

} 修改的部分用蓝色显示了。在这里我们给 Goods 类增加了一个 private 成员变量 valueRate ，意义是货物的价值系数，在内部类 Content 的方法 value() 计算价值时把它乘上。我们发现， value() 可以访问 valueRate ，这也是内部类的第二个好处 —— 一个内部类对象可以访问创建它的外部类对象的内容 ，甚至包括私有变量！这是一个非常有用的特性，为我们在设计时提供了更多的思路和捷径。要想实现这个功能，内部类对象就必须有指向外部类对象的引用。 Java 编译器在创建内部类对象时，隐式的把其外部类对象的引用也传了进去并一直保存着。这样就使得内部类对象始终可以访问其外部类对象， 同时这也是为什么在外部类作用范围之外向要创建内部类对象必须先创建其外部类对象的原因。 有人会问，如果内部类里的一个成员变量与外部类的一个成员变量同名，也即外部类的同名成员变量被屏蔽了，怎么办？没事， Java 里用如下格式表达外部类的引用： outerClass.this 有了它，我们就不怕这种屏蔽的情况了。

·         静态内部类

和普通的类一样，内部类也可以有静态的。不过和非静态内部类相比，区别就在于静态内部类没有了指向外部的引用。这实际上和 C++ 中的嵌套类很相像了， Java 内部类与 C++ 嵌套类最大的不同就在于是否有指向外部的引用这一点上 ，当然从设计的角度以及以它一些细节来讲还有区别。除此之外， 在任何非静态内部类中，都不能有静态数据，静态方法或者又一个静态内部类（内部类的嵌套可以不止一层）。不过静态内部类中却可以拥有这一切 。这也算是两者的第二个区别吧。

·         局部内部类

是的， Java 内部类也可以是局部的，它 可以定义在一个方法甚至一个代码块之内 。 public class Goods1 {

public Destination dest( String s) {

  class GDestination implements Destination {

  private String label;

  private GDestination( String whereTo) {

  label = whereTo;

}

  public String readLabel() {

  return label;

}

}

return new GDestination(s);

}

public static void main ( String[] args) {

Goods1 g= new Goods1();

Destination d = g.dest("Beijing");

}

}

上面就是这样一个例子。在方法 dest 中我们定义了一个内部类，最后由这个方法返回这个内部类的对象。如果我们在用一个内部类的时候仅需要创建它的一个对象并创给外部，就可以这样做。当然，定义在方法中的内部类可以使设计多样化，用途绝不仅仅在这一点。下面有一个更怪的例子：

public class Goods2{

  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) {

Goods2 g= new Goods2();

g.track();

}

}

你不能在 if 之外创建这个内部类的对象，因为这已经超出了它的作用域。不过在编译的时候，内部类 TrackingSlip 和其他类一样同时被编译，只不过它由它自己的作用域，超出了这个范围就无效，除此之外它和其他内部类并没有区别。

·         匿名内部类

java 的匿名内部类的语法规则看上去有些古怪，不过如同匿名数组一样，当你只需要创建一个类的对象而且用不上它的名字时，使用内部类可以使代码看上去简洁清楚。它的语法规则是这样的：

new interfacename(){......}; 或 new superclassname(){......}; 下面接着前面继续举例子：

public class Goods3 {

public Contents cont(){

return new Contents(){

  private int i = 11;

  public int value() {

return i;

 }

        };

  }

}

这里方法 cont() 使用匿名内部类直接返回了一个实现了接口 Contents 的类的对象，看上去的确十分简洁。在 java 的事件处理的匿名适配器中，匿名内部类被大量的使用。例如在想关闭窗口时加上这样一句代码： frame. addWindowListener ( new WindowAdapter(){ public void windowClosing(WindowEvent e){ System.exit(0); }});

有一点需要注意的是，匿名内部类由于没有名字，所以它没有构造函数（但是如果这个匿名内部类继承了一个只含有带参数构造函数的父类，创建它的时候必须带上这些参数，并在实现的过程中使用 super 关键字调用相应的内容）。如果你想要初始化它的成员变量，有下面几种方法：

1.    如果是在一个方法的匿名内部类，可以利用这个方法传进你想要的参数，不过记住，这些参数必须被声明为 final 。

2.    将匿名内部类改造成有名字的局部内部类，这样它就可以拥有构造函数了。

3.    在这个匿名内部类中使用初始化代码块。

·         为什么需要内部类？

java 内部类有什么好处？为什么需要内部类？首先举一个简单的例子，如果你想实现一个接口，但是这个接口中的一个方法和你构想的这个类中的一个方法的名称，参数相同，你应该怎么办？这时候，你可以建一个内部类实现这个接口。由于内部类对外部类的所有内容都是可访问的，所以这样做可以完成所有你直接实现这个接口的功能。不过你可能要质疑，更改一下方法的不就行了吗？的确，以此作为设计内部类的理由，实在没有说服力。真正的原因是这样的， java 中的内部类和接口加在一起，可以的解决常被 C++ 程序员抱怨 java 中存在的一个问题 —— 没有多继承。实际上， C++ 的多继承设计起来很复杂，而 java 通过内部类加上接口，可以很好的实现多继承的效果。