提起Java內(nèi)部類（Inner Class）可能很多人不太熟悉，實(shí)際上類似的概念在C++里也有，那就是嵌套類（Nested Class），關(guān)于這兩者的區(qū)別與聯(lián)系，在下文中會(huì)有對比。內(nèi)部類從表面上看，就是在類中又定義了一個(gè)類（下文會(huì)看到，內(nèi)部類可以在很多地方定義），而實(shí)際上并沒有那么簡單，乍看上去內(nèi)部類似乎有些多余，它的用處對于初學(xué)者來說可能并不是那么顯著，但是隨著對它的深入了解，你會(huì)發(fā)現(xiàn)Java的設(shè)計(jì)者在內(nèi)部類身上的確是用心良苦。學(xué)會(huì)使用內(nèi)部類，是掌握J(rèn)ava高級編程的一部分，它可以讓你更優(yōu)雅地設(shè)計(jì)你的程序結(jié)構(gòu)。下面從以下幾個(gè)方面來介紹：
|
public interface Contents {
int value();
}
public interface Destination {
String readLabel();
}
public class Goods {
private class Content implements Contents {
private int i = 11;
public int value() {
return i;
}
}
protected class GDestination implements Destination {
private String label;
private GDestination(String whereTo) {
label = whereTo;
}
public String readLabel() {
return label;
}
}
public Destination dest(String s) {
return new GDestination(s);
}
public Contents cont() {
return new Content();
}
}
class TestGoods {
public static void main(String[] args) {
Goods p = new Goods();
Contents c = p.cont();
Destination d = p.dest("Beijing");
}
} |
在這個(gè)例子里類Content和GDestination被定義在了類Goods內(nèi)部，并且分別有著protected和private修飾符來控制訪問級別。Content代表著Goods的內(nèi)容，而GDestination代表著Goods的目的地。它們分別實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)接口Content和Destination。在后面的main方法里，直接用 Contents c和Destination d進(jìn)行操作，你甚至連這兩個(gè)內(nèi)部類的名字都沒有看見！這樣，內(nèi)部類的第一個(gè)好處就體現(xiàn)出來了——
隱藏你不想讓別人知道的操作，也即封裝性。
同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)了在外部類作用范圍之外得到內(nèi)部類對象的第一個(gè)方法，那就是利用其外部類的方法創(chuàng)建并返回。上例中的cont()和dest()方法就是這么做的。那么還有沒有別的方法呢？當(dāng)然有，其語法格式如下：
|
outerObject=new outerClass(Constructor Parameters);
outerClass.innerClass innerObject=outerObject.new InnerClass(Constructor Parameters); |
注意在創(chuàng)建非靜態(tài)內(nèi)部類對象時(shí)，一定要先創(chuàng)建起相應(yīng)的外部類對象。至于原因，也就引出了我們下一個(gè)話題——
- 非靜態(tài)內(nèi)部類對象有著指向其外部類對象的引用
對剛才的例子稍作修改：
|
public class Goods {
private valueRate=2;
private class Content implements Contents {
private int i = 11*valueRate;
public int value() {
return i;
}
}
protected class GDestination implements Destination {
private String label;
private GDestination(String whereTo) {
label = whereTo;
}
public String readLabel() {
return label;
}
}
public Destination dest(String s) {
return new GDestination(s);
}
public Contents cont() {
return new Content();
}
} |
修改的部分用藍(lán)色顯示了。在這里我們給Goods類增加了一個(gè)private成員變量valueRate，意義是貨物的價(jià)值系數(shù)，在內(nèi)部類Content的方法value()計(jì)算價(jià)值時(shí)把它乘上。我們發(fā)現(xiàn)，value()可以訪問valueRate，這也是內(nèi)部類的第二個(gè)好處——一個(gè)內(nèi)部類對象可以訪問創(chuàng)建它的外部類對象的內(nèi)容，甚至包括私有變量！這是一個(gè)非常有用的特性，為我們在設(shè)計(jì)時(shí)提供了更多的思路和捷徑。要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，內(nèi)部類對象就必須有指向外部類對象的引用。Java編譯器在創(chuàng)建內(nèi)部類對象時(shí)，隱式的把其外部類對象的引用也傳了進(jìn)去并一直保存著。這樣就使得內(nèi)部類對象始終可以訪問其外部類對象，同時(shí)這也是為什么在外部類作用范圍之外向要?jiǎng)?chuàng)建內(nèi)部類對象必須先創(chuàng)建其外部類對象的原因。
有人會(huì)問，如果內(nèi)部類里的一個(gè)成員變量與外部類的一個(gè)成員變量同名，也即外部類的同名成員變量被屏蔽了，怎么辦？沒事，Java里用如下格式表達(dá)外部類的引用：
有了它，我們就不怕這種屏蔽的情況了。
和普通的類一樣，內(nèi)部類也可以有靜態(tài)的。不過和非靜態(tài)內(nèi)部類相比，區(qū)別就在于靜態(tài)內(nèi)部類沒有了指向外部的引用。這實(shí)際上和C++中的嵌套類很相像了，Java內(nèi)部類與C++嵌套類最大的不同就在于是否有指向外部的引用這一點(diǎn)上，當(dāng)然從設(shè)計(jì)的角度以及以它一些細(xì)節(jié)來講還有區(qū)別。
除此之外，在任何非靜態(tài)內(nèi)部類中，都不能有靜態(tài)數(shù)據(jù)，靜態(tài)方法或者又一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類（內(nèi)部類的嵌套可以不止一層）。不過靜態(tài)內(nèi)部類中卻可以擁有這一切。這也算是兩者的第二個(gè)區(qū)別吧。
是的，Java內(nèi)部類也可以是局部的，它可以定義在一個(gè)方法甚至一個(gè)代碼塊之內(nèi)。
|
public class Goods1 {
public Destination dest(String s) {
class GDestination implements Destination {
private String label;
private GDestination(String whereTo) {
label = whereTo;
}
public String readLabel() { return label; }
}
return new GDestination(s);
}
public static void main(String[] args) {
Goods1 g= new Goods1();
Destination d = g.dest("Beijing");
}
} |
上面就是這樣一個(gè)例子。在方法dest中我們定義了一個(gè)內(nèi)部類，最后由這個(gè)方法返回這個(gè)內(nèi)部類的對象。如果我們在用一個(gè)內(nèi)部類的時(shí)候僅需要?jiǎng)?chuàng)建它的一個(gè)對象并創(chuàng)給外部，就可以這樣做。當(dāng)然，定義在方法中的內(nèi)部類可以使設(shè)計(jì)多樣化，用途絕不僅僅在這一點(diǎn)。
下面有一個(gè)更怪的例子：
|
public class Goods2{
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) {
Goods2 g= new Goods2();
g.track();
}
} |
你不能在if之外創(chuàng)建這個(gè)內(nèi)部類的對象，因?yàn)檫@已經(jīng)超出了它的作用域。不過在編譯的時(shí)候，內(nèi)部類TrackingSlip和其他類一樣同時(shí)被編譯，只不過它由它自己的作用域，超出了這個(gè)范圍就無效，除此之外它和其他內(nèi)部類并沒有區(qū)別。
java的匿名內(nèi)部類的語法規(guī)則看上去有些古怪，不過如同匿名數(shù)組一樣，當(dāng)你只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)類的對象而且用不上它的名字時(shí)，使用內(nèi)部類可以使代碼看上去簡潔清楚。它的語法規(guī)則是這樣的：
| new interfacename(){......}; 或 new superclassname(){......}; |
下面接著前面繼續(xù)舉例子：
public class Goods3 {
public Contents cont(){
return new Contents(){
private int i = 11;
public int value() {
return i;
}
};
}
} |
這里方法cont()使用匿名內(nèi)部類直接返回了一個(gè)實(shí)現(xiàn)了接口Contents的類的對象，看上去的確十分簡潔。
在java的事件處理的匿名適配器中，匿名內(nèi)部類被大量的使用。例如在想關(guān)閉窗口時(shí)加上這樣一句代碼：
frame.addWindowListener(new WindowAdapter(){
public void windowClosing(WindowEvent e){
System.exit(0);
}
}); |
有一點(diǎn)需要注意的是，匿名內(nèi)部類由于沒有名字，所以它沒有構(gòu)造函數(shù)（但是如果這個(gè)匿名內(nèi)部類繼承了一個(gè)只含有帶參數(shù)構(gòu)造函數(shù)的父類，創(chuàng)建它的時(shí)候必須帶上這些參數(shù)，并在實(shí)現(xiàn)的過程中使用super關(guān)鍵字調(diào)用相應(yīng)的內(nèi)容）。如果你想要初始化它的成員變量，有下面幾種方法：
- 如果是在一個(gè)方法的匿名內(nèi)部類，可以利用這個(gè)方法傳進(jìn)你想要的參數(shù)，不過記住，這些參數(shù)必須被聲明為final。
- 將匿名內(nèi)部類改造成有名字的局部內(nèi)部類，這樣它就可以擁有構(gòu)造函數(shù)了。
- 在這個(gè)匿名內(nèi)部類中使用初始化代碼塊。
java內(nèi)部類有什么好處？為什么需要內(nèi)部類？
首先舉一個(gè)簡單的例子，如果你想實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，但是這個(gè)接口中的一個(gè)方法和你構(gòu)想的這個(gè)類中的一個(gè)方法的名稱，參數(shù)相同，你應(yīng)該怎么辦？這時(shí)候，你可以建一個(gè)內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。由于內(nèi)部類對外部類的所有內(nèi)容都是可訪問的，所以這樣做可以完成所有你直接實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的功能。
不過你可能要質(zhì)疑，更改一下方法的不就行了嗎？
的確，以此作為設(shè)計(jì)內(nèi)部類的理由，實(shí)在沒有說服力。
真正的原因是這樣的，java中的內(nèi)部類和接口加在一起，可以的解決常被C++程序員抱怨java中存在的一個(gè)問題——沒有多繼承。實(shí)際上，C++的多繼承設(shè)計(jì)起來很復(fù)雜，而java通過內(nèi)部類加上接口，可以很好的實(shí)現(xiàn)多繼承的效果。
本文的目的只是向大家介紹一下內(nèi)部類的概念以及使用方法，在后續(xù)文章里，將會(huì)針對本文中的內(nèi)容舉更多具體的例子，以及介紹如何使用內(nèi)部類構(gòu)建一個(gè)Applicaton Framework。