Java内部类问题

Java内部类的作用：
1）可以隐藏代码中的细节：一般的类智能为public，内部类可以为private、protected，实现隐藏
2）方便调用外部类的成员变量：内部类拥有外部类的this指针
3）便于实现多重继承:

class M {}
class N {}

class P {
    class P1 extends M{}
    class P2 extends N{}
} 

一、内部类生成class文件情况：

public class A {

    class C {
        class G{}
    }

    static class D {}

    void a () {
        // 注意：方法中的内部类的class文件格式与别的不同
        class E{}
    }

    interface F {}

    abstract class H {}
}

class B {}

生成的class文件：

二、内部类问题：

public class A {
    class B {}

    static class C {}
    // 在静态方法中，由于没有this指针,初始化时不能直接使用B的构造函数
    /**== 即构建内部类对象时，需要一个指向其外围类对象的引用，内部类对象会链接到该外部类对象上。所以应当首先创建外部类对象； * 而对于嵌套类（静态内部类），则不需要该引用 ==**/
    public static void a() {
        // 由于B是非static的，访问其需要通过初始化A的实例进行使用
        A aa = new A();
        B bb = aa.new B();

        // 因为C也是静态内部类，所以可以直接用其构造函数
        C cc = new C();
    }

    // 在非静态方法中的初始化较为简单
    public void b() {
        B b = new B();
        C cc = new C();
    }
}

// 注意在外部类中的初始化方法与A类中的不同
class E {
    public void m() {
        A a = new A();
        // 声明需要完整的OutClass.InnerClass格式
        A.B b = a.new B();  // 非静态类的初始化
        A.C c = new A.C();  // 静态类的初始化
    }
}

构建内部类对象时，需要一个指向其外围类对象的引用，内部类对象会链接到该外部类对象上，所以应当首先创建外部类对象；
而对于嵌套类（静态内部类），则不需要该引用。
而因为内部类对象保存了对外部类对象的引用，故可以访问外部类中的所有成员变量及方法；

三、局部内部类：
局部内部类：定义在方法或者任意作用域中的类；它只是方法的一部分，而不是外部类的一部分。
1）局部内部类的生命周期问题：局部内部类的生命周期并不会随着方法的结束而结束；

public class A {
    class B {
        public void printData() {
            System.out.println("B");
        }
    }

    public B a() {
        class C extends B{
            @Override
            public void printData() {
                System.out.println("C");
            }
        }
        // 这里实例化C对象，并向上转化为其父类B
        return new C();
    }

    public void printData() {
        a().printData();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new A().printData();
    }
}

最后输出的结果为“C”，可以看到C的生命周期并未结束。
2）使用外部变量需用final进行修饰的问题：

public class A {
    class B {
        public void printData() {
            System.out.println("B");
        }
    }

    String outerClass_data = "outerClass_data";

    public B a(final String parameter_data) {
        final String outerMethod_data = "outerMethod_data";
        class C extends B{
            @Override
            public void printData() {
                /** 可以看到因为生命周期的原因，parameter_data与outerMethod_data的生命周期较短； * 故需要使用final对其进行修饰 **/
                System.out.println(outerClass_data);
                System.out.println(outerMethod_data);
                System.out.println(parameter_data);
            }
        }
        // 这里实例化C对象，并向上转化为其父类B
        return new C();
    }

    public void printData() {
        String data = "data";
        a(data).printData();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new A().printData();
    }
}

该外部变量必须使用final进行修饰是因为生命周期的原因，因为方法内部变量，或者形参，其生命周期是与方法相同的；而前面也提到局部内部类的生命周期并不会因为方法的结束而结束；即方法局部变量与局部内部类的生命周期不同；当方法结束后，就会出现局部内部类非法引用已经销毁的局部变量的情况；
因而虚拟机采用的做法是使用final进行修饰该变量，在编译局部内部类时，会在局部内部类内部生成一个该final变量的拷贝，从而解决生命周期的问题。

四、匿名内部类 实现继承：
1）匿名内部类的定义：

public class A {
    class B {
        public void printData() {
            System.out.println("B");
        }
    }

    String outerClass_data = "outerClass_data";

    public B a(final String parameter_data) {
        final String outerMethod_data = "outerMethod_data";

        // 定义一个匿名内部类
        return new B() {
            @Override
            public void printData() {
                /** 可以看到因为生命周期的原因，parameter_data与outerMethod_data的生命周期较短； * 故需要使用final对其进行修饰 **/
                System.out.println(outerClass_data);
                System.out.println(outerMethod_data);
                System.out.println(parameter_data);
            }
        };
    }

    public void printData() {
        String data = "data";
        a(data).printData();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new A().printData();
    }
}

其实上面局部内部类的用法可以精简地写成匿名内部类的形式：匿名内部类表示创建一个集成自B的一个匿名类对象，并且通过new表达式将返回的引用自动向上转型为B的引用。
因而局部内部类对final变量的要求对于匿名内部类同样适用；
2）带参数初始化的匿名内部类：

public class A {
    class B {
        public B(int i) {}
        public void printData() {
        }
    }

    public B a() {
        // 定义一个匿名内部类
        return new B(100) {
            @Override
            public void printData() {
            }
        };
    }
}

3）局限性：匿名内部类相对于正常的继承，它可以实现继承类，也可以实现接口；当两个同一时刻只能实现一种；即是是实现接口，也只能实现一个接口；