Java內部類的使用小結

內部類是指在一個外部類的內部再定義一個類。類名不需要和文件夾相同。

*內部類可以是靜態static的，也可用public，default，protected和private修飾。（而外部頂級類即類名和文件名相同的只能使用public和default）。

 

注意：內部類是一個編譯時的概念，一旦編譯成功，就會成爲完全不同的兩類。對於一個名爲outer的外部類和其內部定義的名爲inner的內部類。編譯完成後出現outer.class和outer$inner.class兩類。所以內部類的成員變量/方法名可以和外部類的相同。

1. 成員內部類

      成員內部類，就是作爲外部類的成員，可以直接使用外部類的所有成員和方法，即使是private的。同時外部類要訪問內部類的所有成員變量/方法，則需要通過內部類的對象來獲取。

      要注意的是，成員內部類不能含有static的變量和方法。因爲成員內部類需要先創建了外部類，才能創建它自己的，瞭解這一點，就可以明白更多事情，在此省略更多的細節了。

      在成員內部類要引用外部類對象時，使用outer.this來表示外部類對象；

      而需要創建內部類對象，可以使用outer.inner  obj = outerobj.new inner();

public class Outer {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.print("Outer.new");

        inner = outer.getInner();
        inner.print("Outer.get");
    }

    // 個人推薦使用getxxx()來獲取成員內部類，尤其是該內部類的構造函數無參數時
    public Inner getInner() {
        return new Inner();
    }

    public class Inner {
        public void print(String str) {
            System.out.println(str);
        }
    }
}

2. 局部內部類

      局部內部類，是指內部類定義在方法和作用域內。Thinking in Java給了這麼兩個例子：

定義在方法內：

public class Parcel4 {
    public Destination destination(String s) {
        class PDestination implements Destination {
            private String label;

            private PDestination(String whereTo) {
                label = whereTo;
            }

            public String readLabel() {
                return label;
            }
        }
        return new PDestination(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Parcel4 p = new Parcel4();
        Destination d = p.destination("Tasmania");
    }
}

 定義在作用域裏：

public class Parcel5 {
    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) {
        Parcel5 p = new Parcel5();
        p.track();
    }
}

      局部內部類也像別的類一樣進行編譯，但只是作用域不同而已，只在該方法或條件的作用域內才能使用，退出這些作用域後無法引用的。

3. 嵌套內部類

       嵌套內部類，就是修飾爲static的內部類。聲明爲static的內部類，不需要內部類對象和外部類對象之間的聯繫，就是說我們可以直接引用outer.inner，即不需要創建外部類，也不需要創建內部類。

      嵌套類和普通的內部類還有一個區別：普通內部類不能有static數據和static屬性，也不能包含嵌套類，但嵌套類可以。而嵌套類不能聲明爲private，一般聲明爲public，方便調用。

4. 匿名內部類

      有時候我爲了免去給內部類命名，便傾向於使用匿名內部類，因爲它沒有名字。例如：

((Button) findViewById(R.id.start)).setOnClickListener(new Button.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        new Thread() {

            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
            }

        }.start();
    }
});

      匿名內部類是不能加訪問修飾符的。要注意的是，new 匿名類，這個類是要先定義的，看下面例子：

public class Outer {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz");
        System.out.println(inner.getName());
    }

    public Inner getInner(final String name, String city) {
        return new Inner() {
            private String nameStr = name;

            public String getName() {
                return nameStr;
            }
        };
    }
}

//註釋後，編譯時提示類Inner找不到
/* interface Inner {
    String getName();
} */

同時在這個例子，留意外部類的方法的形參，當所在的方法的形參需要被內部類裏面使用時，該形參必須爲final。這裏可以看到形參name已經定義爲final了，而形參city 沒有被使用則不用定義爲final。爲什麼要定義爲final呢？在網上找到本人比較如同的解釋：

 “這是一個編譯器設計的問題，如果你瞭解java的編譯原理的話很容易理解。  

首先，內部類被編譯的時候會生成一個單獨的內部類的.class文件，這個文件並不與外部類在同一class文件中。  

當外部類傳的參數被內部類調用時，從java程序的角度來看是直接的調用例如：  

public void dosome(final String a,final int b){  

  class Dosome{public void dosome(){System.out.println(a+b)}};  

  Dosome some=new Dosome();  

  some.dosome();  

}  

從代碼來看好像是那個內部類直接調用的a參數和b參數，但是實際上不是，在java編譯器編譯以後實際的操作代碼是  

class Outer$Dosome{  

  public Dosome(final String a,final int b){  

  this.Dosome$a=a;  

  this.Dosome$b=b;  

}  

  public void dosome(){  

  System.out.println(this.Dosome$a+this.Dosome$b);  

}  

}}  

從以上代碼看來，內部類並不是直接調用方法傳進來的參數，而是內部類將傳進來的參數通過自己的構造器備份到了自己的內部，自己內部的方法調用的實際是自己的屬性而不是外部類方法的參數。  

這樣理解就很容易得出爲什麼要用final了，因爲兩者從外表看起來是同一個東西，實際上卻不是這樣，如果內部類改掉了這些參數的值也不可能影響到原參數，然而這樣卻失去了參數的一致性，因爲從編程人員的角度來看他們是同一個東西，如果編程人員在程序設計的時候在內部類中改掉參數的值，但是外部調用的時候又發現值其實沒有被改掉，這就讓人非常的難以理解和接受，爲了避免這種尷尬的問題存在，所以編譯器設計人員把內部類能夠使用的參數設定爲必須是final來規避這種莫名其妙錯誤的存在。”

 (簡單理解就是，拷貝引用，爲了避免引用值發生改變，例如被外部類的方法修改等，而導致內部類得到的值不一致，於是用final來讓該引用不可改變)

 

      因爲匿名內部類，沒名字，是用默認的構造函數的，無參數的，那如果需要參數呢？則需要該類有帶參數的構造函數：

public class Outer {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz");
        System.out.println(inner.getName());
    }

    public Inner getInner(final String name, String city) {
        return new Inner(name, city) {
            private String nameStr = name;

            public String getName() {
                return nameStr;
            }
        };
    }
}

abstract class Inner {
    Inner(String name, String city) {
        System.out.println(city);
    }

    abstract String getName();
}

注意這裏的形參city，由於它沒有被匿名內部類直接使用，而是被抽象類Inner的構造函數所使用，所以不必定義爲final。

 

      而匿名內部類通過實例初始化，可以達到類似構造器的效果：

public class Outer {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz");
        System.out.println(inner.getName());
        System.out.println(inner.getProvince());
    }

    public Inner getInner(final String name, final String city) {
        return new Inner() {
            private String nameStr = name;
            private String province;

            // 實例初始化
            {
                if (city.equals("gz")) {
                    province = "gd";
                }else {
                    province = "";
                }
            }

            public String getName() {
                return nameStr;
            }

            public String getProvince() {
                return province;
            }
        };
    }
}

interface Inner {
    String getName();
    String getProvince();
}

5.內部類的繼承

      內部類的繼承，是指內部類被繼承，普通類 extents 內部類。而這時候代碼上要有點特別處理，具體看以下例子：

public class InheritInner extends WithInner.Inner {

    // InheritInner() 是不能通過編譯的，一定要加上形參
    InheritInner(WithInner wi) {
        wi.super();
    }

    public static void main(String[] args) {
        WithInner wi = new WithInner();
        InheritInner obj = new InheritInner(wi);
    }
}

class WithInner {
    class Inner {

    }
}

可以看到子類的構造函數裏面要使用父類的外部類對象.super();而這個對象需要從外面創建並傳給形參。

 

至於內部類的重載，感覺Thinking in Java的例子很複雜，在平常應用中應該很少，因爲有點難懂，不清晰。而內部類和閉包之間的事情，暫時放下，以後再看。