Java:就是要讓你學(xué)會內(nèi)部類
看了很多源碼,都有用到內(nèi)部類,但是自己以前在生產(chǎn)環(huán)境上,用的確實(shí)少,也有用過但是很少,所以今天就打算好好的把它從頭到尾的過一遍。
定義
可以將一個類的定義放在里另一個類的內(nèi)部,這就是內(nèi)部類,所謂的內(nèi)部類的概念只是出現(xiàn)在編譯階段,對于jvm層是沒有內(nèi)部類這個概念的。我們可以利用內(nèi)部類來解決
- 類的單繼承問題,外部類不能再繼承的類可以交給內(nèi)部類繼承
- 我們可以通過定義內(nèi)部類來實(shí)現(xiàn)一個類私屬于一個類,實(shí)現(xiàn)更好的封裝性
- 代碼優(yōu)化:它需要更少的代碼
分類
內(nèi)部類可以分為:
- 靜態(tài)內(nèi)部類。
- 非靜態(tài)內(nèi)部類。
非靜態(tài)內(nèi)部類又可以分為:
- 成員內(nèi)部類。
- 方法內(nèi)部類。
- 匿名內(nèi)部類。
靜態(tài)內(nèi)部類
我感覺這個是用的最多的,你比如說Redis的key的設(shè)計(jì), 因?yàn)槲覀円虚g拼接:號,所以用靜態(tài)內(nèi)部類去組成不同的key是非常好的,這樣可以讓相同類型的key在同一個文件目錄下
靜態(tài)內(nèi)部類的定義和普通的靜態(tài)變量或者靜態(tài)方法的定義方法是一樣的,使用static關(guān)鍵字,只不過這次static是修飾在class上的,一般而言,只有靜態(tài)內(nèi)部類才允許使用static關(guān)鍵字修飾,普通類的定義是不能用static關(guān)鍵字修飾的,這一點(diǎn)需要注意一下。
下面定義一個靜態(tài)內(nèi)部類:
- public class Out {
- private static String name;
- private int age;
- public static class In{
- private int age;
- public void sayHello(){
- System.out.println("my name is : "+name);
- //--編譯報(bào)錯---
- //System.out.println("my age is :"+ age);
- }
- }
- }
在上述代碼中,In這個類就是一個靜態(tài)內(nèi)部類。我們說內(nèi)部類是可以訪問外部類的私有字段和私有方法的,對于靜態(tài)內(nèi)部類,它遵循一致的原則,只能訪問外部類的靜態(tài)成員。
上述代碼中,外部類的非靜態(tài)私有字段age在靜態(tài)內(nèi)部類中是不允許訪問的,而靜態(tài)字段name則是可訪問的。下面我們看,如何創(chuàng)建一個靜態(tài)內(nèi)部類的實(shí)例對象。
- public static void main(String [] args){
- Out.In innerClass = new Out.In();
- innerClass.sayHello();
- }
使用場景,一般來說,對于和外部類聯(lián)系緊密但是并不依賴于外部類實(shí)例的情況下,可以考慮定義成靜態(tài)內(nèi)部類。下面我們看稍顯復(fù)雜的成員內(nèi)部類。
成員內(nèi)部類
我們說了,四種不同類型的內(nèi)部類都各自有各自的使用場景,靜態(tài)內(nèi)部類適合于那種和外部類關(guān)系密切但是并不依賴外部類實(shí)例的情況。但是對于需要和外部類實(shí)例相關(guān)聯(lián)的情況下,可以選擇將內(nèi)部類定義成成員內(nèi)部類。
以下代碼定義了一個簡單的成員內(nèi)部類:
- public class Out {
- private String name;
- public void showName(){
- System.out.println("my name is : "+name);
- }
- public class In{
- public void sayHello(){
- System.out.println(name);
- Out.this.showName();
- }
- }
- }
以上定義了一個簡單的內(nèi)部類In,我們的成員內(nèi)部類可以直接訪問外部類的成員字段和成員方法,因?yàn)樗顷P(guān)聯(lián)著一個外部類實(shí)例的。下面我們看看在外部是如何創(chuàng)建該內(nèi)部類實(shí)例的。
- public static void main(String [] args){
- Out out = new Out();
- out.setName("六脈神劍")
- Out.In in = out.new In();
- in.sayHello();
- }
因?yàn)槌蓡T內(nèi)部類是關(guān)聯(lián)著一個具體的外部類實(shí)例的,所以它的實(shí)例創(chuàng)建必然是由外部類實(shí)例來創(chuàng)建的。
對于實(shí)例的創(chuàng)建,我們只需要記住即可,成員內(nèi)部類的實(shí)例創(chuàng)建需要關(guān)聯(lián)外部類實(shí)例對象,靜態(tài)內(nèi)部類實(shí)例創(chuàng)建相對簡單。下面我們主要看看在編譯階段編譯器是如何保持內(nèi)部類對外部類成員信息可訪問的。
使用場景,對于那種要高度依賴外部類實(shí)例的情況下,定義一個成員內(nèi)部類則會顯的更加明智。
方法內(nèi)部類
方法內(nèi)部類,顧名思義,定義在一個方法內(nèi)部的類。方法內(nèi)部類相對而言要復(fù)雜一些,下面定義一個方法內(nèi)部類:
- public class Out {
- private String name;
- public void sayHello(){
- class In{
- public void showName(){
- System.out.println("my name is : "+name);
- }
- }
- In in = new In();
- in.showName();
- }
- }
我們定義了一個類,在該類中又定義了一個方法sayHello,然而在該方法中我們定義了一個內(nèi)部類,類In就是一個方法內(nèi)部類。我們的方法內(nèi)部類的生命周期不超過包含它的方法的生命周期,也就是說,方法內(nèi)部類只能在方法中使用。所以在聲明的時候,任何的訪問修飾符都是沒有意義的,于是Java干脆不允許使用任何的訪問修飾符修飾方法內(nèi)部類。
其中還需要注意一點(diǎn)的是,定義和使用時兩回事,別看那一大串定義類的代碼,你實(shí)際想要使用該類,就必須new對象,而對于方法內(nèi)部類而言,只能在方法內(nèi)部new對象。這就是方法內(nèi)部類的簡單介紹,下面我們看看其實(shí)現(xiàn)原理。
有關(guān)方法內(nèi)部類的實(shí)現(xiàn)原理其實(shí)是和成員內(nèi)部類差不太多的,也是在內(nèi)部類初始化的時候?yàn)槠鋫魅胍粋€外部類實(shí)例,區(qū)別在哪呢?就在于方法內(nèi)部類是定義在具體方法的內(nèi)部的,所以該類除了可以通過傳入的外部實(shí)例訪問外部類中的字段和方法,對于包含它的方法中被傳入的參數(shù)也會隨著外部類實(shí)例一起初始化給內(nèi)部類。
毋庸置疑的是,方法內(nèi)部類的封裝性比之前介紹的兩種都要完善。所以一般只有在需要高度封裝的時候才會將類定義成方法內(nèi)部類。
匿名內(nèi)部類
可能內(nèi)部類的所有分類中,匿名內(nèi)部類的名號是最大的,也是我們最常用到的,多見于函數(shù)式編程,lambda表達(dá)式等。下面我們重點(diǎn)看看這個匿名內(nèi)部類。
匿名內(nèi)部類就是沒有名字的內(nèi)部類,在定義完成同時,實(shí)例也創(chuàng)建好了,常常和new關(guān)鍵字緊密結(jié)合。當(dāng)然,它也不局限于類,也可以是接口,可以出現(xiàn)在任何位置。
下面我們定義一個匿名內(nèi)部類:
如果您必須重寫類或接口的方法,則應(yīng)該使用它??梢酝ㄟ^兩種方式創(chuàng)建Java匿名內(nèi)部類
- //首先定義一個普通類
- public class Out {
- private String name;
- public void sayHello(){
- System.out.println("my name is :" + name);
- }
- }
~
- //定義和使用一個匿名內(nèi)部類
- public static void main(String [] args){
- Out out = new Out(){
- @Override
- public void sayHello(){
- System.out.println("my name is cyy");
- }
- public void showName(){
- System.out.println("hello single");
- }
- };
- out.sayHello();
- }
從上述代碼中可以很顯然的讓我們看出來,我們的匿名內(nèi)部類必定是要依托一個父類的,因?yàn)樗菦]有名字的,無法用一個具體的類型來表示。所以匿名內(nèi)部類往往都是通過繼承一個父類,重寫或者重新聲明一些成員來實(shí)現(xiàn)一個匿名內(nèi)部類的定義。實(shí)際上還是利用了里式轉(zhuǎn)換原理。
其實(shí)在看了上述三種內(nèi)部類的原理之后,反而覺得匿名內(nèi)部類的實(shí)現(xiàn)較為簡單了。主要思路還是將內(nèi)部類抽離出來,通過初始化傳入外部類的實(shí)例以達(dá)到對外部類所有成員的訪問。只是在匿名內(nèi)部類中,被依托的父類不是他的外部類。
匿名內(nèi)部類的主要特點(diǎn)在于,沒有名字,對象只能被使用一次,可以出現(xiàn)在任意位置。所以它的使用場景也是呼之欲出,對于一些對代碼簡潔度有所要求的情況下,可首選匿名內(nèi)部類。
總結(jié)
以上完成了對四種內(nèi)部類的簡單介紹,對于他們各自實(shí)現(xiàn)的原理也都已經(jīng)介紹過了。其實(shí)大致相同,由于jvm對每個類都要求一個單獨(dú)的源碼文件,所以編譯階段就完成了分離的操作,但是在分離的過程中又要保持內(nèi)部類和外部類之間的這種聯(lián)系,于是編譯器添加了一些接口保持這種信息共享的結(jié)構(gòu)。
使用內(nèi)部類可以大大增加程序的封裝性,使得代碼整體簡潔度較高。
講完這個后面的函數(shù)式接口 引用就好講一點(diǎn)了
結(jié)尾
內(nèi)部類就講那么多,希望大家以后看源碼會輕松點(diǎn),哈哈