java基础 - 内部类

​一般来说，内部类继承自某个类或实现某个接口，内部类的代码操作创建它的外围类的对象。每个内部类都能独立地继承自一个实现，所以无论外围类是否已经继承了某个实现，对于内部类没有影响。从而有效的实现了多继承。不但如此还能获得其它一些特性：

• 内部类可以有多个实例，每个实例都有自己的状态信息，并且与其外围对象的信息相互独立；
• 在单个外围类中，可以让多个内部类以不同的方式实现同一个接口或继承同一个类；
• 创建内部类对象的时刻并不依赖于外围类对象的创建；
• 内部类并没有人今人迷惑的“is-a”关系，它就是一个独立的实体，所以和组合是有区别的；

一、内部类分类

1.1、静态内部类

一般的类是不能用static修饰的，但内部类就相当于一个方法，所以可以用static来进行修饰。定义在类内部的静态类，就是静态内部类，它有以下特点：1、静态内部类可以访问外部类所有的静态变量和方法，即使是 private 的也一样；2、静态内部类和一般类一致，可以定义静态变量、方法，构造方法等；3、其它类使用静态内部类需要使用“外部类.静态内部类”方式；

Java 集合类 HashMap 内部就有一个静态内部类 Entry。Entry 是 HashMap 存放元素的抽象，HashMap 内部维护 Entry 数组用了存放元素，但是 Entry 对使用者是透明的。像这种和外部类关系密切的，且不依赖外部类实例的，都可以使用静态内部类。

public class Out {
    private static int a;
    private int b;

    public static class Inner {
        public void print() {
            System.out.println(a);
        }
    }
}

1.2、成员内部类

定义在类内部的非静态类，就是成员内部类。成员内部类不能定义静态方法和变量(final 修饰的除外)。这是因为如果成员内部类是非静态的，类初始化的时候先初始化静态成员，如果允许成员内部类定义静态变量，那么成员内部类的静态变量初始化顺序是有歧义的。

public class Out {
    private static int a;
    private int b;

    public class Inner {
        public void print() {
            System.out.println(a);
            System.out.println(b);
        }
    }
}

1.3、局部内部类(定义在方法中的类)

定义在方法中的类，就是局部类。如果一个类只在某个方法中使用，则可以考虑使用局部类。

public class Out {
    private static int a;
    private int b;

    public void test(final int c) {
        final int d = 1;
        class Inner {
            public void print() {
                System.out.println(c);
            }
        }
    }
}

1.4、匿名内部类

匿名内部类我们必须要继承一个父类或者实现一个接口，当然也仅能只继承一个父类或者实现一个接口。同时它也是没有 class 关键字，这是因为匿名内部类是直接使用 new 来生成一个对象的引用，也是一种多继承的实现方案。

public abstract class Bird {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public abstract int fly();
}

public class Test {
    public void test(Bird bird) {
        System.out.println(bird.getName() + "能够飞 " + bird.fly() + "米");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.test(new Bird() {
            public int fly() {
                return 10000;
            }

            public String getName() {
                return "大雁";
            }
        });
    }
}

二、内部调用说明

2.1、作用域

如果内部类为private类型的，只有它的外部类才能访问到，如果是protected类型的只有它的外部类，子类和同一个包中的类可以访问到了。通过声明内部类的private类型，可以巧妙的隐藏细节，而且内部类也可以实现接口，继承等。但这时由于外部（客户端）是看不到的，所以也就无法再进行行扩展了。

public class Parcel5 {
    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) {
        Parcel5 p = new Parcel5();
        Destination d = p.destination("Tasmania");
    }
}

2.2、闭包与回调

闭包是一个可调用的对象，它记录了一些信息，这些信息来自于创建它的作用域，内部类是面向对象的闭包，它不仅包含外围类的对象，还自动拥有一个指向外围类对象的引用，包括外围类的private成员，这种设计方式在GUI编程时非常有用。

interface Incrementable {
    void increment();
}

// 这是一个非常简单的实现
class Callee1 implements Incrementable {
    private int i = 0;

    public void increment() {
        i++;
        print(i);
    }
}

class MyIncrement {
    public void increment() {
        print("Other operation");
    }

    static void f(MyIncrement mi) {
        mi.increment();
    }
}

class Caller {
    private Incrementable callbackReference;

    Caller(Incrementable cbh) {
        callbackReference = cbh;
    }

    void go() {
        callbackReference.increment();
    }
} //它的构造器有一个引用，然后在以后的某个时刻，caller对象可以使用此引用回调callee类。

class Callee2 extends MyIncrement {
    private int i = 0;

    public void increment() {
        super.increment();
        i++;
        print(i);
    }

    private class Closure implements Incrementable {
        public void increment() {
            //这个内部类实现了接口，并提供了一个返回Callee2的钩子，而且是个安全的，无论谁获得Incrementable引用，都只能调用increment（）方法。
            Callee2.this.increment();
        }
    }

    Incrementable getCallbackReference() {
        return new Closure();
    }
} //这个类已经扩展了MyIncrement并实现了一个increment方法，就不能实现另一个不相关的Incrementable的相同方法，所以引用了内部类的方式来实现。

public class Callbacks {
    public static void main(String[] args) {
        Callee1 c1 = new Callee1();
        Callee2 c2 = new Callee2();
        MyIncrement.f(c2);
        Caller caller1 = new Caller(c1);
        Caller caller2 = new Caller(c2.getCallbackReference());
        caller1.go();
        caller1.go();
        caller2.go();
        caller2.go();
    }
}

2.3、内部类的继承

由于内部类不能单独存在，所以指向外围类对象的引用必须被初始化。内部类可以被覆盖，但不起作用。继承外部类，重新定义被继承的类内部类时并不起作用。也就是重写一个同名内部类。

public class InheritInner extends WithInner.Inner {//此处要这么来写

    // InheritInner() {} // Won't compile
    InheritInner(WithInner wi) {
        wi.super(); //这块必须有一个这个调用，才能提供必要的引用。
    }

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

class Egg {
    private Yolk y;

    protected class Yolk {
        public Yolk() {
            print("Egg.Yolk()");
        }
    }

    public Egg() {
        print("New Egg()");
        y = new Yolk();
    }
}

public class BigEgg extends Egg {
    public class Yolk {
        public Yolk() {
            print("BigEgg.Yolk()");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new BigEgg();
    }
}