Java内部类的用处

同一个类中两种同名方法的调用

1. 问题

假如继承一个类的同时实现了一个接口，父类和接口中的方法名是一样的，该如何办？

如果修改父类或接口中的方法名，这样肯定会引起很多不必要的修改。而且如果继承的是第三方SDK中的方法，那就是无法修改的。

2. 具体应用

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
    
/**
     * Basic hash bin node, used for most entries.  (See below for
     * TreeNode subclass, and in LinkedHashMap for its Entry subclass.)
     */
    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }

        public final K getKey()        { return key; }
        public final V getValue()      { return value; }
        // 这个toString()是Map.Entry从Object继承而来的
        public final String toString() { return key + "=" + value; }
    }
}

测试代码：

    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("age", 18);
        System.out.println("map toString(): " + map.toString());
        System.out.println("value toString(): " + map.get("age").toString());
    }
    // 输出
map toString(): {age=18}
value toString(): 18

可以看出，map本身和node是不同的toString()实现。假如没有内部类的使用，是不可能同时存在两个相同的方法的。（其实内部类，会被编译到另一个class文件中）

很好的实现隐藏

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
        
    /**
    * 这里是提供给外部调用的地方
    */
    public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

    /**
     * An optimized version of AbstractList.Itr
     */
    private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // index of next element to return
        int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
        int expectedModCount = modCount;

        Itr() {}

        public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }
        ......
    }
}

上面是ArrayList的部分实现，可以看出我们调用iterator()，方法其实拿到的是一个Itr的实例，这个内部类，通过向上转型为接口后，隐藏了内部的实现。JDK中Iterator的实现绝大多数采用了这种方式。

突破 java不允许的多继承

在java中是不允许同时继承多个类的，通过内部类的方式可以解决这个问题

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
    
    final class Values extends AbstractCollection<V> {
        ......
        public final void forEach(Consumer<? super V> action) {
            Node<K,V>[] tab;
            if (action == null)
                throw new NullPointerException();
            if (size > 0 && (tab = table) != null) {
                int mc = modCount;
                for (int i = 0; i < tab.length; ++i) {
                    for (Node<K,V> e = tab[i]; e != null; e = e.next)
                        action.accept(e.value);
                }
                if (modCount != mc)
                    throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
        ......
    }
    // 这里是调用内部类的地方
    public Collection<V> values() {
        Collection<V> vs = values;
        if (vs == null) {
            vs = new Values();
            values = vs;
        }
        return vs;
    }
}

HashMap中的Values，其实就是一个集合，但是HashMap需要继承AbstractMap，所以需要通过内部类的方式，实现继承AbstractCollection。

总结

1. 同一个类中两种同名方法的调用
2. 实现具体的方法隐藏
3. 突破 java不允许的多继承
4. private class 未完待续

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