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Java 内部类的一些使用与梳理

Java 内部类的一些使用与梳理

作者: 涉世之初99 | 来源:发表于2017-05-15 10:14 被阅读0次

    来源:慕课网

        Java 内部类有许多需要注意的地方 ,相信大家平时都在用,但是有些地方是需要注意的,在这里给大家总结一下。

    内部类的位置

        public class A {
            class B {
            }
    
            public void pint() {
                class C {
                }
                new C();
            }
    
            public void pint(boolean b) {
                if (b) {
                    class D {
                    }
                    new D();
                }
            }
        }
    

        从代码中可以看出,内部类可以定义到很多地方,常用的是成员变量中(B),方法中也叫局部内部类(C),作用域中(D)。

    从上面来看似乎没有用到过在方法中和作用域中的情况啊,这就错了。再来看看这个:

        public interface AInterface {
            void show();
        }
    
        public class B {
            public void show() {
                class Man implements AInterface {
                    @Override
                    public void show() {
                    }
                }
                Man man = new Man();
                man.show();
            }
        }
    

        其中我们定义了两个文件,一个文件是一个接口类,一个是B文件;在B类中,的show()方法中我们使用了局部内部类的方式创建了类ManMan class继承接口并实现方法,随后使用该类。

    内部类的权限

    为什么要有内部类的存在?

        在我看来类主要的就是封装、继承、多态;当然其中的回调思想我认为是很重要的;而内部类的出现就是为了简化多重继承的问题;一个A类,并不能继承多个其他类,但是在使用中又需要使用到其他类的方法,这个时候内部类就发挥作用了;典型的就是事件点击的回调实现。

    那么内部类的权限究竟有多大?

    至于答案是什么,代码上看看就知道了。

        public class C {
            int a = 1;
            private int b = 2;
            protected int c = 3;
            public int d = 4;
    
            void a() {
                System.out.println("A:" + a);
            }
    
            private void b() {
                System.out.println("B:" + b);
            }
    
            protected void c() {
                System.out.println("C:" + c);
            }
    
            public void d() {
                System.out.println("D:" + d);
            }
    
            class D {
                void show() {
                    int max = a + b + c + d;
                    a();
                    b();
                    c();
                    d();
                    System.out.println("Max:" + max);
                }
            }
    
            public static void main(String[] args) {
                D d = new C().new D();
                d.show();
            }
        }
    

    运行结果:


    可以看出,内部类 D 对类 C 具有完整的访问权限,等于全身脱光了给你看。

    那要是反过来呢?

        public class C {
            class D {
                private int a = 20;
    
                private void a() {
                    System.out.println("D.A:" + a);
                }
            }
    
            void show() {
                D d = new D();
                d.a();
                System.out.println("D.A:" + d.a);
            }
    
            public static void main(String[] args) {
                new C().show();
            }
        }
    

    运行结果:


      可见也是完全可行的,也能直接访问私有属性 私有方法,在这里似乎私有的限制已经失效了一般,这个让我想起了以前看见过一个面试:在 Java 中 private 修饰何时会失效。

    这完全是两个人互相脱光光了啊~

    匿名内部类

    这个非常常见,特别是在按钮点击事件绑定中。

        public class D {
            void initButton() {
                Button b1 = new Button();
                b1.setOnClickListener(new OnClickListener() {
                    @Override
                    public void onClick(Button v) {
                    }
                });
                Button b2 = new Button();
                b2.setOnClickListener(new OnClickListener() {
                    @Override
                    public void onClick(Button v) {
                    }
                });
            }
        }
    

    其中的:

        new OnClickListener() {
    
                @Override
                public void onClick(Button v) {
    
                }
            }
    

      就是匿名内部类的使用方式,OnClickListener是一个接口类,接口类是无法直接new 一个实例的;这里也并不是那样,而是new 了一个其他的类,该类是匿名的,也就是没有名字,只不过该类实现了 OnClickListener接口类中的方法。

    上面的添加回调部分可等同于:

        public class D {
            void initButton1() {
                Button b1 = new Button();
                b1.setOnClickListener(new Listener1());
                Button b2 = new Button();
                b2.setOnClickListener(new Listener2());
            }
    
            class Listener1 implements OnClickListener {
                @Override
                public void onClick(Button v) {
                }
            }
    
            class Listener2 implements OnClickListener {
                @Override
                public void onClick(Button v) {
                }
            }
        }
    

      这里就是先建立类,继承自接口;而后赋值到 Button 中。
      要说两者的区别与好处,这个其实看具体的使用情况吧;如果你的按钮很多,但是为了避免建立太多类;那么可以建立一个回调类,然后都赋值给所有的按钮,不过最后就是需要在 onClick方法中进行判断是那个按钮进行的点击。
    匿名内部类的使用地方很多;具体的使用应视使用情况而定~

    静态内部类/静态嵌套类

      这个其实并不应该叫做内部类了,因为其并不具备内部类的完全权限,在使用上与一般的类基本一样;那为什么会有这个的存在?
      在我看来这个类的存在是为其包括类服务;意思是可以单独服务,不被外面的类所知晓;如这样:

        public class E {
            private void show() {
                new A();
            }
    
            private static class A {
            }
        }
    

      其中类 A使用了 static ,所以是静态嵌套类,在这里使用private 修饰;那么该类只能在 E类中进行实例化;无法在 其他文件中实例化。
      这样的情况使用外面的类能行么?不行吧?也许你会说在 E.java 文件夹中建立 A.java ,并使用protected修饰;但是在同样的包下,或者继承的类中同样能访问了;这也只是其中一个较为特殊的情况。

    我们来看看权限

        public class E {
            int a1 = 0;
            private int a2 = 0;
            protected int a3 = 0;
            public int a4 = 0;
    
            private void show() {
                A a = new A();
                System.out.print("b1:" + a.b1);
                System.out.print("b2:" + a.b2);
                System.out.print("b3:" + a.b3);
                System.out.print("b4:" + a.b4);
            }
    
            private static class A {
                int b1 = 0;
                private int b2 = 0;
                protected int b3 = 0;
                public int b4 = 0;
    
                private void print() {
                    System.out.print("a1:" + a1);
                    System.out.print("a2:" + a2);
                    System.out.print("a3:" + a3);
                    System.out.print("a4:" + a4);
                }
            }
        }
    

    在这个中的结果是怎样?


    从图片中可以看出,其权限级别是单方向的;静态嵌套类 A 对其包含类 E 完全透明;但 E 并不对 A 透明。

    再来看看方法:

      可以看出同样的情况;这个是为什么呢?为什么就是多一个 static 的修饰就这么完全不同?其是很好理解,两个独立的类;本来就无法直接使用,必须有引用才能调用其属性与方法。

    我们或许可以这么调整一下就OK:

        public class E {
            int a1 = 0;
            private int a2 = 0;
            protected int a3 = 0;
            public int a4 = 0;
    
            private void show() {
                A a = new A();
                System.out.print("b1:" + a.b1);
                System.out.print("b2:" + a.b2);
                System.out.print("b3:" + a.b3);
                System.out.print("b4:" + a.b4);
                a.b1();
                a.b2();
                a.b3();
                a.b4();
            }
    
            void a1() {
            }
    
            private void a2() {
            }
    
            protected void a3() {
            }
    
            public void a4() {
            }
    
            private static class A {
                int b1 = 0;
                private int b2 = 0;
                protected int b3 = 0;
                public int b4 = 0;
    
                void b1() {
                }
    
                private void b2() {
                }
    
                protected void b3() {
                }
    
                public void b4() {
                }
    
                private void print(E e) {
                    System.out.print("a1:" + e.a1);
                    System.out.print("a2:" + e.a2);
                    System.out.print("a3:" + e.a3);
                    System.out.print("a4:" + e.a4);
                    e.a1();
                    e.a2();
                    e.a3();
                    e.a4();
                }
            }
        }
    

    在其静态类中传递一个 E 的引用进去就能解决问题了:


    两者之间的隐藏区别

      但是最开始上面的内部类是怎么回事?难道是闹鬼了?上面的内部类没有传递引用的啊;为啥加上一个 static 就不行了?
    在这里我们需要看看字节码,我们先建立一个简单的内部类:

    public class F {
    
        class A{
    
        }
    }
    

    这个够简单吧?别说这个都难了;汗~
    然后我们找到 class 文件,然后查看字节码:


    在这里分别查看了F 类的字节码和 F$A 类的字节码。

    其中有这样的一句: final F this$0; 这句是很重要的一句,这句出现的地方在其内部类中,意思是当你 new 一个内部类的时候就同时传递了当前类进去;所以在内部类中能具有当前类的完全权限,能直接使用所有的东西;就是因为在隐藏情况下已经传递了当前类进去。

    那么我们再看看一个简单的静态内部类:

    public class G {
        static class A {
    
        }
    }
    

    与上面的区别唯一就是在于添加了一个 static 。此时我们看看字节码:


    可以看出其中无论是 G 类,还是 G$A 类的初始化中都没有其他多余的部分,也没有进行隐藏的传递进去当前类;所以这样的情况下并不具备访问权限,需要我们传递引用进去,可以通过接口也可以完全传递进去,具体取决于个人。所以加了static类的内部类除了在权限上比一般的类更加开放(与其包含类)外,与一般的类在使用上是一样的;所以准确的说应该叫做静态嵌套类。

    初始化的区别

    一个类中,同时包含了内部类与静态内部类,那么其初始化应该是怎么样的呢?

    都是直接 new ?还是看看代码:

        public class H {
            int a = 1;
    
            public class A {
                public void Show() {
                    System.out.print("a:" + a);
                }
            }
    
            public static class B {
                public void Show(H h) {
                    System.out.print("a:" + h.a);
                }
            }
    
            public static void main(String[] args) {
                H h = new H(); 
                //A a = new A(); 
                A a1 = h.new A(); 
                B b = new B(); 
                //B b1 = h.new B(); 
                B b3 = new H.B();
            }
        }
    

      其中注释了的两种方式是不允许的方式,也就是无法正常运行。

      A 因为有一个隐藏的引用,所以必须是H 的实例才能进行初始化出A 类;而B 类则是因为是在H 类中以静态方式存在的类,所以需要 new H.B();之所以能直接使用new B(),与该 main 方法在 H 类中有关,因为本来就在H类中,所以直接使用 H类的静态属性或者方法可以不加上:“H.” 在前面。

    内部类的继承

    直接继承的情况:


    可以看出报错了,为什么?因为需要传递一个 H 类进去,所以我们在继承的时候需要显示的指明:

    public class I extends H.A{
        public I(H h){
            h.super();
        }
    }
    

    也就是在构造方法中,传递一个 H 的引用进去,并调用 H 实例的 super() 方法,才能进行实例化。

    使用的话应该这样:

        public static void main(String[] args) {
            H h = new H();
            I i = new I(h);
        }
    

    而,如果是继承其静态嵌套类,则不需要这样:

    public class J extends H.B{
    
    }
    

    就这样就OK。
    哎,差不多了~~整个内部类的东西差不多就是这些了,希望对大家有所帮助。

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