詳細介紹java中的內(nèi)部類
提起Java內(nèi)部類(Inner Class)可能很多人不太熟悉,實際上類似的概念在C++里也有,那就是嵌套類(Nested Class),關(guān)于這兩者的區(qū)別與聯(lián)系,在下文中會有對比。內(nèi)部類從表面上看,就是在類中又定義了一個類(下文會看到,內(nèi)部類可以在很多地方定義),而實際上并沒有那么簡單,乍看上去內(nèi)部類似乎有些多余,它的用處對于初學者來說可能并不是那么顯著,但是隨著對它的深入了解,你會發(fā)現(xiàn)Java的設(shè)計者在內(nèi)部類身上的確是用心良苦。學會使用內(nèi)部類,是掌握Java高級編程的一部分,它可以讓你更優(yōu)雅地設(shè)計你的程序結(jié)構(gòu)。下面從以下幾個方面來介紹:
- 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");
- }
- }
在這個例子里類Content和GDestination被定義在了類Goods內(nèi)部,并且分別有著protected和private修飾符來控制訪問級別。Content代表著Goods的內(nèi)容,而GDestination代表著Goods的目的地。它們分別實現(xiàn)了兩個接口Content和Destination。在后面的main方法里,直接用 Contents c和Destination d進行操作,你甚至連這兩個內(nèi)部類的名字都沒有看見!這樣,內(nèi)部類的第一個好處就體現(xiàn)出來了??隱藏你不想讓別人知道的操作,也即封裝性。
同時,我們也發(fā)現(xiàn)了在外部類作用范圍之外得到內(nèi)部類對象的第一個方法,那就是利用其外部類的方法創(chuàng)建并返回。上例中的cont()和dest()方法就是這么做的。那么還有沒有別的方法呢?當然有,其語法格式如下:
- outerObject=new outerClass(Constructor Parameters);
- outerClass.innerClass innerObject=outerObject.new InnerClass(Constructor Parameters);
注意在創(chuàng)建非靜態(tài)內(nèi)部類對象時,一定要先創(chuàng)建起相應(yīng)的外部類對象。至于原因,也就引出了我們下一個話題??非靜態(tài)內(nèi)部類對象有著指向其外部類對象的引用,對剛才的例子稍作修改:
- 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();
- }
- }
修改的部分用藍色顯示了。在這里我們給Goods類增加了一個private成員變量valueRate,意義是貨物的價值系數(shù),在內(nèi)部類Content的方法value()計算價值時把它乘上。我們發(fā)現(xiàn),value()可以訪問valueRate,這也是內(nèi)部類的第二個好處??一個內(nèi)部類對象可以訪問創(chuàng)建它的外部類對象的內(nèi)容,甚至包括私有變量!這是一個非常有用的特性,為我們在設(shè)計時提供了更多的思路和捷徑。要想實現(xiàn)這個功能,內(nèi)部類對象就必須有指向外部類對象的引用。Java編譯器在創(chuàng)建內(nèi)部類對象時,隱式的把其外部類對象的引用也傳了進去并一直保存著。這樣就使得內(nèi)部類對象始終可以訪問其外部類對象,同時這也是為什么在外部類作用范圍之外向要創(chuàng)建內(nèi)部類對象必須先創(chuàng)建其外部類對象的原因。
有人會問,如果內(nèi)部類里的一個成員變量與外部類的一個成員變量同名,也即外部類的同名成員變量被屏蔽了,怎么辦?沒事,Java里用如下格式表達外部類的引用:
- outerClass.this
有了它,我們就不怕這種屏蔽的情況了。
靜態(tài)內(nèi)部類
和普通的類一樣,內(nèi)部類也可以有靜態(tài)的。不過和非靜態(tài)內(nèi)部類相比,區(qū)別就在于靜態(tài)內(nèi)部類沒有了指向外部的引用。這實際上和C++中的嵌套類很相像了,Java內(nèi)部類與C++嵌套類最大的不同就在于是否有指向外部的引用這一點上,當然從設(shè)計的角度以及以它一些細節(jié)來講還有區(qū)別。
除此之外,在任何非靜態(tài)內(nèi)部類中,都不能有靜態(tài)數(shù)據(jù),靜態(tài)方法或者又一個靜態(tài)內(nèi)部類(內(nèi)部類的嵌套可以不止一層)。不過靜態(tài)內(nèi)部類中卻可以擁有這一切。這也算是兩者的第二個區(qū)別吧。
局部內(nèi)部類
是的,Java內(nèi)部類也可以是局部的,它可以定義在一個方法甚至一個代碼塊之內(nèi)。
- public class Goods1 {
- public Destination dest(String s) {
- class GDestination implements Destination {ng 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");
- }
- }
上面就是這樣一個例子。在方法dest中我們定義了一個內(nèi)部類,最后由這個方法返回這個內(nèi)部類的對象。如果我們在用一個內(nèi)部類的時候僅需要創(chuàng)建它的一個對象并創(chuàng)給外部,就可以這樣做。當然,定義在方法中的內(nèi)部類可以使設(shè)計多樣化,用途絕不僅僅在這一點。
下面有一個更怪的例子:
- 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之外創(chuàng)建這個內(nèi)部類的對象,因為這已經(jīng)超出了它的作用域。不過在編譯的時候,內(nèi)部類TrackingSlip和其他類一樣同時被編譯,只不過它由它自己的作用域,超出了這個范圍就無效,除此之外它和其他內(nèi)部類并沒有區(qū)別。
匿名內(nèi)部類
java的匿名內(nèi)部類的語法規(guī)則看上去有些古怪,不過如同匿名數(shù)組一樣,當你只需要創(chuàng)建一個類的對象而且用不上它的名字時,使用內(nèi)部類可以使代碼看上去簡潔清楚。它的語法規(guī)則是這樣的:
- new interfacename(){......};
- 或
- new superclassname(){......};
下面接著前面繼續(xù)舉例子:
- public class Goods3 {
- public Contents cont(){
- return new Contents(){
- private int i = 11;
- public int value() {
- return i;
- }
- };
- }
- }
這里方法cont()使用匿名內(nèi)部類直接返回了一個實現(xiàn)了接口Contents的類的對象,看上去的確十分簡潔。
在java的事件處理的匿名適配器中,匿名內(nèi)部類被大量的使用。例如在想關(guān)閉窗口時加上這樣一句代碼:
- frame.addWindowListener(new WindowAdapter(){
- public void windowClosing(WindowEvent e){
- System.exit(0);
- }
- });
有一點需要注意的是,匿名內(nèi)部類由于沒有名字,所以它沒有構(gòu)造函數(shù)(但是如果這個匿名內(nèi)部類繼承了一個只含有帶參數(shù)構(gòu)造函數(shù)的父類,創(chuàng)建它的時候必須帶上這些參數(shù),并在實現(xiàn)的過程中使用super關(guān)鍵字調(diào)用相應(yīng)的內(nèi)容)。如果你想要初始化它的成員變量,有下面幾種方法:
如果是在一個方法的匿名內(nèi)部類,可以利用這個方法傳進你想要的參數(shù),不過記住,這些參數(shù)必須被聲明為final。
將匿名內(nèi)部類改造成有名字的局部內(nèi)部類,這樣它就可以擁有構(gòu)造函數(shù)了。
在這個匿名內(nèi)部類中使用初始化代碼塊。
為什么需要內(nèi)部類?
java內(nèi)部類有什么好處?為什么需要內(nèi)部類?
首先舉一個簡單的例子,如果你想實現(xiàn)一個接口,但是這個接口中的一個方法和你構(gòu)想的這個類中的一個方法的名稱,參數(shù)相同,你應(yīng)該怎么辦?這時候,你可以建一個內(nèi)部類實現(xiàn)這個接口。由于內(nèi)部類對外部類的所有內(nèi)容都是可訪問的,所以這樣做可以完成所有你直接實現(xiàn)這個接口的功能。
不過你可能要質(zhì)疑,更改一下方法的不就行了嗎?
的確,以此作為設(shè)計內(nèi)部類的理由,實在沒有說服力。
真正的原因是這樣的,java中的內(nèi)部類和接口加在一起,可以的解決常被C++程序員抱怨java中存在的一個問題??沒有多繼承。實際上,C++的多繼承設(shè)計起來很復(fù)雜,而java通過內(nèi)部類加上接口,可以很好的實現(xiàn)多繼承的效果。