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CONTENTS
- 1. 创建内部类
- 2. 内部类到外部类的连接
- 3. 在内部类中生成外部类对象的引用
- 4. 匿名内部类
- 5. 嵌套类
- 6. 接口中的类
1. 创建内部类
创建内部类的方式就是把类定义放在一个包围它的类之中:
package com.yyj;public class Parcel1 {class Contests {private int x = 1;public int value() { return x; }}class Destination {private String dest;Destination(String dest) {this.dest = dest;}String getDest() { return dest; }}public void ship(String dest) {Contests c = new Contests();Destination d = new Destination(dest);System.out.println(d.getDest());}public static void main(String[] args) {
// Contests c = new Contests(); // 不能这么定义Parcel1 p = new Parcel1();p.ship("XDU"); // XDU}
}
2. 内部类到外部类的连接
到目前为止,内部类看上去就是一种名称隐藏和代码组织机制。当创建一个内部类时,这个内部类的对象中会隐含一个链接,指向用于创建该对象的外围对象。通过该链接,无须任何特殊条件,内部类对象就可以访问外围对象的成员。此外,内部类拥有対外围对象所有元素的访问权:
package com.yyj;interface Selector {boolean end(); // 是否到尾部Object current(); // 返回当前对象void next(); // 指向下一个对象
}public class Sequence {private Object[] objs;private int now = 0;public Sequence(int size) {objs = new Object[size];}public void add(Object x) { // 添加对象xif (now < objs.length)objs[now++] = x;}private class SequenceSelector implements Selector { // 用于移动和选择每个元素private int i = 0;@Overridepublic boolean end() { return i == objs.length; }@Overridepublic Object current() { return objs[i]; }@Overridepublic void next() {if (i < objs.length) i++;}}public Selector getSelector() {return new SequenceSelector();}public static void main(String[] args) {Sequence seq = new Sequence(10);for (int i = 0; i < 10; i++)seq.add(Integer.toString(i)); // 向Sequence中加入String对象Selector s = seq.getSelector();while (!s.end()) {System.out.print(s.current() + " ");s.next();}}
}
Sequence
是以类的形式包装起来的定长 Object
数组,可以调用 add()
向序列末尾增加一个新的 Object
(如果还有空间)。要取得 Sequence
中的每一个对象,可以使用名为 Selector
的接口,这是迭代器(Iterator)设计模式的一个例子。
SequenceSelector
中的 end()
、current()
和 next()
这些方法中的每一个都用到了外部类的字段 objs
,这个引用并不是 SequenceSelector
的一部分,而是外围对象的一个 private
字段。然而,内部类可以访问外围对象的所有方法和字段,就好像拥有它们一样。
这是怎么做到的呢?对于负责创建内部类对象的特定外围类对象而言,内部类对象偷偷地获取了一个指向它的引用。然后,当你要访问外围类的成员时,该引用会被用于选择相应的外围类成员。幸运的是,编译器会为你处理所有的这些细节。
3. 在内部类中生成外部类对象的引用
要生成外部类对象的引用,可以使用外部类的名字,后面加上 .this
。这样生成的引用会自动具有正确的类型,而且是可以在编译时确定并检查的,所以没有任何运行时开销,如下所示:
package com.yyj;public class DotThis {void f() {System.out.println("DotThis.f()");}public class Inner {public DotThis outer() {return DotThis.this; // 如果直接写this,引用的是Inner的this}}public Inner getInner() { return new Inner(); }public static void main(String[] args) {DotThis dt = new DotThis();DotThis.Inner dti = dt.getInner(); // 使用外部类的对象来创建内部类dti.outer().f(); // DotThis.f()}
}
有时我们想让其他某个对象来创建它的某个内部类的对象,要实现这样的功能,可以使用 .new
语法,在 new
表达式中提供指向其他外部类对象的引用,就像下面这样:
// 在内部类中生成外部类对象的引用package com.yyj;public class DotNew {public class Inner {void f() {System.out.println("Inner.f()");}}public static void main(String[] args) {DotNew dn = new DotNew();DotNew.Inner dni = dn.new Inner();dni.f(); // Inner.f()}
}
我们要使用外部类的对象来创建内部类的对象,正如我们在示例代码中所看到的那样,这也解决了内部类的名字作用域问题。
除非已经有了一个外部类的对象,否则创建内部类对象是不可能的,这是因为内部类的对象会暗中连接到用于创建它的外部类对象。然而,如果你创建的是嵌套类(static
修饰的内部类),它就不需要指向外部类对象的引用。
4. 匿名内部类
我们先来看一下如何创建匿名内部类:
package com.yyj;interface AnonymousIf {int value();
}public class AnonymousClass {public AnonymousIf getAnanymousIf() {return new AnonymousIf() {private int x = 1;@Overridepublic int value() {return x;}};}public static void main(String[] args) {AnonymousClass ac = new AnonymousClass();AnonymousIf ai = ac.getAnanymousIf();System.out.println(ai.value());}
}
这段代码的意思是创建一个继承自 AnonymousIf
的匿名类的对象,通过 new
表达式返回的引用会被自动地向上转型为一个 AnonymousIf
引用。
在这个匿名内部类中,AnonymousIf
是用无参构造器创建的,如果基类需要带一个参数的构造器,可以这么做:
package com.yyj;class BaseAnonyClass {private int x;BaseAnonyClass(int value) {x = value;System.out.println("Construct BaseAnonyClass with " + value);}int value() { return x; }
}public class AnonymousClass {public BaseAnonyClass getBaseAnonyClass(int value, final String str) { // 用到匿名类之外的对象需要用final修饰return new BaseAnonyClass(value) { // 基类构造器的调用private String name;{ // 匿名内部类的构造器name = str;System.out.println("Anonymous class constructor");}@Overridepublic int value() {return super.value() * 2;}@Overridepublic String toString() {return name;}};}public static void main(String[] args) {AnonymousClass ac = new AnonymousClass();BaseAnonyClass b = ac.getBaseAnonyClass(10, "AsanoSaki");System.out.println(b.value());System.out.println(b);/** Construct BaseAnonyClass with 10* Anonymous class constructor* 20* AsanoSaki*/}
}
也可以在定义匿名类中的字段时执行初始化,如果你正在定义一个匿名类,而且一定要用到一个在该匿名类之外定义的对象,编译器要求参数引用需要用 final
修饰,或者是“实际上的最终变量”(也就是说,在初始化之后它永远不会改变,所以它可以被视为 final
的)。这里变量 value
被传给了匿名类的基类构造器,并没有在匿名类的内部被直接用到,因此不是必须为 final
变量。
如果必须在匿名类中执行某个类似构造器的动作,该怎么办呢?因为匿名类没有名字,所以不可能有命名的构造器。我们可以借助实例初始化,使用 {}
语句块在效果上为匿名内部类创建一个构造器。
5. 嵌套类
如果不需要内部类对象和外部类对象之间的连接,可以将内部类设置为 static
的,我们通常称之为嵌套类。要理解 static
应用于内部类时的含义,请记住,普通内部类对象中隐式地保留了一个引用,指向创建该对象的外部类对象,对于 static
的内部类来说,情况就不是这样了,嵌套类意味着:
- 不需要一个外部类对象来创建嵌套类对象。
- 无法从嵌套类对象内部访问非
static
的外部类对象。
从另一方面来看,嵌套类和普通内部类还有些不同。普通内部类的字段和方法,只能放在类的外部层次中,所以普通内部类中不能有 static
数据、static
字段,也不能包含嵌套类,但是嵌套类中可以包含所有这些内容:
package com.yyj;public class NestedClass {private static class StaticInner {static int x = 10;public static void f() {System.out.println("StaticInner static f()");}StaticInner() {System.out.println("Construct StaticInner");}static class AnotherStaticClass {public static void f() {System.out.println("AnotherStaticClass static f()");}}}public static void main(String[] args) {StaticInner si = new StaticInner();StaticInner.f();StaticInner.AnotherStaticClass.f();/** Construct StaticInner* StaticInner static f()* AnotherStaticClass static f()*/}
}
可以看到我们在 main()
中并不需要创建 NestedClass
对象就能直接创建 static
的内部类对象。
6. 接口中的类
嵌套类可以是接口的一部分,放到接口中的任何类都会自动成为 public
和 static
的,因为类是 static
的,所以被嵌套的类只是放在了这个接口的命名空间内,甚至可以在内部类内实现包围它的这个接口,就像这样:
package com.yyj;public interface ClassInInterface {void f();class Inner implements ClassInInterface {@Overridepublic void f() {System.out.println("ClassInInterface.Inner f()");}public static void main(String[] args) {new Inner().f();}}
}