大家好,我是小菜,一个渴望在互联网行业做到蔡不菜的小菜。可柔可刚,点赞则柔,白嫖则刚!​「死鬼~看完记得给我来个三连哦!」

打好Java基础,从使用内部类开始!_内部类

本文主要介绍 ​​Java中内部类的用法​

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今天又周五了呀,正在想明天周六有啥安排的时候,一声惊讶声打断了我

​小蔡小菜,你看看这组代码,好灵活啊​

听到领桌小王的惊讶,我扭头看了下他的屏幕,这不就是内部类么。用的好当然就灵活啦,只是我们平常没怎么用。

​内部类用的好真的好灵活呀,我对这一块还不是很熟悉,看来还得多学习学习!小菜,看你的样子好像挺了解的,你能给我讲讲吗?​

看着小王如饥似渴的眼色,我不由有点心虚,内心活动也是极其复杂:我平时也没咋用,只是有个大概的了解,讲出来不就献丑了,连忙声道:

​好说好说,不过今天都周五了,也不差这一时半会,咱们还是想想明天有啥活动,等下周来我再给你好好讲讲!​

小王仿佛被我忽悠过去了,也没看到我眼神中的慌乱,答应了下来。

好在有惊无险,周末还能有啥安排,赶紧把内部类安排上!

初识

比起面向对象编程中其他的概念来,接口和内部类更深奥复杂,比如 C++ 就没有这些。将两者结合起来,可以解决 C++ 中用多重继承所能解决的问题,然后,多重继承在 C++ 中被证明是相当难以使用的,相比较而言,Java 的接口和内部类就容易理解多了!

打好Java基础,从使用内部类开始!_内部类_02

一、内部类如何创建

内部类,顾名思义就是​​类中类​​,将类定义在外围类里面:

public class Animal {

class Monkey{
private String name = "monkey";

public String getName() {
return name;
}
}

class Pig {
private String color;

Pig(String color) {
this.color = color;
}

String getColor() {
return color;
}
}

public void getAnimal(String note) {
Monkey monkey = new Monkey();
Pig pig = new Pig(note);
System.out.println(pig.getColor());
}

public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Animal();
animal.getAnimal("pink");
}
}
/* OUTPIT:
pink
*/

因为​​Monkey​​​和​​Pig​​​两个类是定义在 ​​Animal​​ 类中,因此使用起这两个内部类跟使用普通类没什么区别。下面这组代码相信小伙伴也不陌生:

public class Animal {

class Monkey{
}

class Pig {
}

public Monkey getMonkey() {
return new Monkey();
}

public Pig getPig() {
return new Pig();
}

public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Animal();
Animal.Monkey monkey = animal.getMonkey();
Animal.Pig pig = animal.getPig();
}
}

通过定义方法,来返回执行内部类的引用。不知道细心的小伙伴有没有注意到内部类的引用有点奇怪:​​Animal.Monkey​​。这也是内部类的区别之一,如果要在外部类的非静态方法之外获取某个内部类的对象,需要​「具体指明这个对象的类型」​:​​OuterClassName.InnerClassName​

二、内外相连

内部类存在于外部类里层,因此也具有一定特权:内部类可以访问外围对象的所有成员,不需要任何特殊条件,此外,内部类还拥有外部类的所有元素的访问权。

public class OuterArray {
private Integer[] ints;
private int next = 0;

public OuterArray(int size) {
ints = new Integer[size];
}

public void add(int x) {
if (next < ints.length) {
ints[next++] = x;
}
}

class InnerArray {
private int i = 0;

public boolean end() {
return i == ints.length;
}

public int current() {
return ints[i];
}

public void next() {
if (i < ints.length) {
i++;
}
}
}

public static void main(String[] args) {
OuterArray outerArray = new OuterArray(10);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
outerArray.add(i);
}
InnerArray innerArray = outerArray.new InnerArray();
while (!innerArray.end()) {
System.out.print(innerArray.current()+" ");
innerArray.next();
}
}
}

上组代码中我们可以看到,​​InnerArray​​​可以访问到​​OuterArray​​中的每一个属性,就像自己拥有它们一样,这带来了很大的方便。

三、new 和 this

这两个关键字我们肯定都不陌生了,我们平时用到最多的肯定就是​​new​​一个对象出来。

public class OuterClass {

class InnerClass {
}

public static void main(String[] args) {
OuterClass outer = new OuterClass();
}
}

当我们需要​​OuterClass​​​对象的时候,我们顺手就来了个​​new OuterClass()​​​,但是如果我们需要的是​​InnerClass​​对象,那么又该如何处理呢?答案便是:

InnerClass inner = outer.new InnerClass();

可能觉得有点奇怪,为什么此处的​​new​​​需要以​​OuterClass​​对象引用,这是因为内部类对象会暗暗地连接到创建它的外部类对象上,因此必须使用外部类的对象来创建内部类对象。如果你创建的是​「嵌套类」​(静态内部类),那么它就不需要对外部类对象的引用。

​this​​关键字是用来生成对外部类对象的引用,这样产生的引用自动具有正确的类型:

public class OuterClass {

class InnerClass {
public OuterClass getOuterClass() {
return OuterClass.this;
}
}

public static void main(String[] args) {
OuterClass outer = new OuterClass();
InnerClass inner = outer.new InnerClass();
OuterClass outerClass = inner.getOuterClass();
}
}

四、局部内部类

我们上面看到的内部类都是定义在外部类中,这也是内部类的典型用处。但是,我们也可以在一个方法里面或者任意的作用域里面定义内部类。这种也被称为​​局部内部类​​:

public class OuterClass {

public Animal getPig(String color) {
class Pig extends Animal {
@Override
public void getAnimal(String color) {
super.getAnimal(color);
}
}
return new Pig();
}

public static void main(String[] args) {
OuterClass outerClass = new OuterClass();
Animal pink = outerClass.getPig("pink");
}
}

​Pig​​​类是​​getPig()​​​方法的一部分,而不是​​OuterClass​​​的一部分,所以在​​getPig()​​​之外不能访问​​Pig​​类。

五、匿名内部类

在了解什么是​​匿名内部类​​之前,我们先看一组代码:

public class OuterClass {

public Animal animal() {
return new Animal(){
private String name = "monkey";
@Override
public String toString() {
return "animal{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
};
}

public static void main(String[] args) {
OuterClass outerClass = new OuterClass();
System.out.println(outerClass.animal());
}
}
/* OUTPUT:
animal{name='monkey'}
*/

​animal()​​这个方法将返回值的生成与表示这个返回值的类定义结合在一起。而且这个类是匿名的,它没有名字,正常形式应该是这样的:

public class OuterClass {

class Monkey extends Animal {
private String name = "monkey";

@Override
public String toString() {
return "animal{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}

public Animal animal() {
return new Monkey();
}
}

匿名类再访工厂:

public interface Service {
void method1();
}
interface ServiceFactory{
Service getService();
}

class Implementation1 implements Service {

private Implementation1(){}

@Override
public void method1() {
System.out.println("Implementation1.method1()");
}

public static ServiceFactory factory = new ServiceFactory() {
@Override
public Service getService() {
return new Implementation1();
}
};
}

class Factories{
public static void main(String[] args) {
ServiceFactory factory = Implementation1.factory;
Service service = factory.getService();
service.method1();
}
}

通过内部类获取外部类的实现,这样子​​Implementation1​​​的构造器都可以是​​private​​的,并且没有任何必要去创建作为工厂的具体类,这样所产生的语法也更具有实际意义,也可以运用在单例模式中。

六、嵌套类

如果不需要内部类对象与外围类之间有联系,就可以将内部类声明为​​static​​​,这通常称为​​嵌套类​​​。普通的内部类对象隐式地保存了一个引用,指向创建它的外围类对象,然而,当内部类是​​static​​的时候,就意味着:

  • 要创建嵌套类的对象,并不需要其外围类的对象
  • 不能从嵌套类的对象中访问非静态的外围类对象
public class NestClass {

static class InnerNestClass{
}

public static InnerNestClass get() {
return new InnerNestClass();
}

public static void main(String[] args) {
InnerNestClass innerNestClass = get();
}
}

在​​main()​​​方法中没有任何​​NestClass​​​对象是必须的,而是使用选取​​static​​成员的普通语法来调用方法。

接口内部类

正常情况下,不能在接口内部放置任何代码,但嵌套类可以作为接口的一部分。你放到接口中的任何类都自动是​​public​​​和​​static​​​的。因为类是​​static​​的,只是将嵌套类置于接口的命名空间内,这并不违反接口的规则。你甚至可以在内部类中实现其外部类的接口:

public interface ClassInterface {

void test();

class Test implements ClassInterface {

@Override
public void test() {
System.out.println("接口中的嵌套类");
}

public static void main(String[] args) {
new Test().test();
}
}
}

如果你想要的创建某些公共代码,使得它们可以被某个接口的所有不同实现所共用,那么使用接口内部的嵌套类会显得很方便,尽管在 Java 8 之后可以使用 ​​default​​ 来默认实现接口方法。

七、继承内部类

内部类作为一种类,被继承当然也是被允许的。但是因为内部类的构造器必须连接到指向其外围类对象的引用,所以在继承内部类的时候,那个指向外围类对象的引用必须被初始化,而在导出类中不再存在可连接的默认对象:

打好Java基础,从使用内部类开始!_内部类_03

可以看到,通过这样继承是会报错的,解决方法便是:

class ExtendClass {
class Inner{}
}

class WithInner extends ExtendClass.Inner {
public WithInner(ExtendClass extendClass) {
extendClass.super();
}
}

因此我们需要记住,如果要继承一个内部类的时候,必须在构造器内使用​​外部类.super()​​,这样才能提供了必要的引用,然后程序才能编译通过。

八、覆盖内部类?

当子类继承父类时,子类可以覆盖父类的方法。那么问题来了,内部类能否被覆盖?我们通过看一组代码来找找答案:

public class Flower {

class Bud{
public Bud(){
System.out.println("Flower.Bud");
}
}

public Flower(){
System.out.println("new Flower()");
new Bud();
test();
}

public void test() {
System.out.println("Flower.test()");
}
}

class Flower2 extends Flower{

class Bud{
public Bud(){
System.out.println("Flower2.Bud");
}
}
public void test() {
System.out.println("Flower2.test()");
}

public static void main(String[] args) {
new Flower2();
}
}
/* OUTPUT
new Flower()
Flower.Bud
Flower2.test()
*/

从这个例子中我们可以看到,当继承了某个外围类的时候,内部类并没有发生什么特别神奇的变化,这两个内部类是完全独立的两个实体,各自在自己的命名空间内。

九、为什么要使用内部类?

我们在回答这个问题之前先明白一件事情:

「每个内部类都能独立地继承一个(接口的)实现,所以无论外围类是否已经继承了某个(接口的)实现,对于内部类都没有影响」

这句话很清楚的说明了内部类的能力,如果没有内部类提供的、可以继承多个具体的或抽象的类的能力,一些设计与编程问题就很难解决,从这个角度看,内部类使得多重继承的解决方案变得完整。接口解决了部分问题,为内部类有效地实现了​​"多重继承"​​。

呼~ 终于把​​内部类​​复习的差不多了,乍看时间,今天都周末了呀!看来周末又没安排计划咯,不过这周过的还挺充实的,把基础巩固了一下,周一的时候还可以跟小王好好唠唠,想到这里,小菜不禁又陷入无限的幻想!

打好Java基础,从使用内部类开始!_内部类_04看完不赞,都是坏蛋

今天的你多努力一点,明天的你就能少说一句求人的话!

我是小菜,一个和你一起学习的男人。​ ​​????​

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