关于Java中的几种特殊类与接口,及特殊的创建实例的方法

  Java中有一些特殊的类,在教材中讲解的不深,但是确实非常有用的,这里总结一下,里面用到的有网上搜到的内容,这里表示下感谢。

  一、成员内部类

  成员内部类是在一个内中定义的另外一个类,这个类属于其上的类的成员,叫做成员内部类。可以把该类看做是一个成员,可实例化的成员。该类主要作用是代替结构体功能,当一个类使用到的某个成员是一个结构类型,但是该结构又没有通用性,此时就可以声明为内部类,这样便解决了结构体的问题。

  注意:内部类是一个编译时的概念,一旦编译成功,就会成为完全不同的两类。对于一个名为outer的外部类和其内部定义的名为inner的内部类。编译完成后出现outer.class和outer$inner.class两类。所以内部类的成员变量/方法名可以和外部类的相同。

  成员内部类和类的成员一样,拥有四种访问权限(顶层类只能声明为public或者default),该权限和成员的权限定义是一致的,可以把内部类当做成员看待。内部类有其特殊的创建实例方式。

  在外部类里面创建成员内部类的实例:Innerclass innerclass = this.new Innerclass();

  在外部类之外创建内部类的实例:Outerclass.Innerclass = (new Outerclass()).new Innerclass();(注:必须是外围类对象.new,而不能是外围类.new)

  在内部类里访问外部类的成员:Outerclass.this.member;

  该类的特点是可以直接使用外部类的所有成员和方法,即使外部类中成员和方法是private的。同时外部类要访问内部类的所有成员变量/方法,则需要通过内部类的对象来获取。要注意的是,成员内部类不能含有static的变量和方法。原理是:因为成员内部类需要先创建了外部类,才能创建它自己的。

  建议使用getInnerclass()来获取内部内对象,而不是使用上面的创建方式,特别是内部类只有默认构造方法时。

  二、局部内部类

  局部内部类,是指内部类定义在方法和作用域内。Thinking in Java给了这么两个例子:

  1、定义在方法内:

public class Parcel4 { 
    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) { 
        Parcel4 p = new Parcel4(); 
        Destination d = p.destination("Tasmania"); 
    } 
} 

  2、定义在作用域里:

public class Parcel5 { 
    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) { 
        Parcel5 p = new Parcel5(); 
        p.track(); 
    } 
} 

局部内部类也像别的类一样进行编译,但只是作用域不同而已,只在该方法或条件的作用域内才能使用,退出这些作用域后无法引用的。

  三、静态内部类(嵌套内部类)

   静态内部类,就是修饰为static的内部类。声明为static的内部类,不需要内部类对象和外部类对象之间的联系,就是说我们可以直接引用outer.inner,即不需要创建外部类,也不需要创建内部类。

  嵌套类和普通的内部类还有一个区别:普通内部类不能有static数据和static属性,也不能包含嵌套类,但嵌套类可以。而嵌套类不能声明为private,一般声明为public,方便调用。

  同时,静态内部类也可以有非静态的成员,这个时候静态内部类可以看做为一个成员内部类,可以创建实例。静态内部类特殊在他内部声明为静态是成员,在其他类中,只能通过外部类名.内部类名.成员名来引用,是不能通过外部类的对象.内部类名.成员名引用的,这和外部类的静态成员不太一样。

  在静态类内部,不能访问外部的非静态成员,但是可以创建外部类的实例,就和普通的静态方法一样。

  四、匿名内部类

  这个是在Android中常见的声明方法,可以有效减少代码的复杂度。

  有时候我为了免去给内部类命名,便倾向于使用匿名内部类,因为它没有名字。例如:

((Button) findViewById(R.id.start)).setOnClickListener(new Button.OnClickListener() { 
    @Override 
    public void onClick(View v) { 
        new Thread() { 
 
            @Override 
            public void run() { 
                // TODO Auto-generated method stub 
            } 
 
        }.start(); 
    } 
}); 

这是在Android中为一个按钮添加点击事件,重写了Botton.OnClickListener()类的onClick方法,实现自己的需求。

  匿名内部类是不能加访问修饰符的。要注意的是,new 匿名类,这个类是要先定义的。

public class Outer { 
    public static void main(String[] args) { 
        Outer outer = new Outer(); 
        Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
        System.out.println(inner.getName()); 
    } 
 
    public Inner getInner(final String name, String city) { 
        return new Inner() { 
            private String nameStr = name; 
 
            public String getName() { 
                return nameStr; 
            } 
        }; 
    } 
} 
 
//注释后,编译时提示类Inner找不到 
/* interface Inner { 
    String getName(); 
} */ 

  在这个例子,留意外部类的方法的形参,当所在的方法的形参需要被内部类里面使用时,该形参必须为final。这里可以看到形参name已经定义为final了,而形参city 没有被使用则不用定义为final。为什么要定义为final呢?

“这是一个编译器设计的问题,如果你了解java的编译原理的话很容易理解。  
首先,内部类被编译的时候会生成一个单独的内部类的.class文件,这个文件并不与外部类在同一class文件中。  
当外部类传的参数被内部类调用时,从java程序的角度来看是直接的调用例如:  
public void dosome(final String a,final int b){  
  class Dosome{public void dosome(){System.out.println(a+b)}};  
  Dosome some=new Dosome();  
  some.dosome();  
}  
从代码来看好像是那个内部类直接调用的a参数和b参数,但是实际上不是,在java编译器编译以后实际的操作代码是  
class Outer$Dosome{  
  public Dosome(final String a,final int b){  
  this.Dosome$a=a;  
  this.Dosome$b=b;  
}  
  public void dosome(){  
  System.out.println(this.Dosome$a+this.Dosome$b);  
}  
}}  
  从以上代码看来,内部类并不是直接调用方法传进来的参数,而是内部类将传进来的参数通过自己的构造器备份到了自己的内部,自己内部的方法调用的实际是自己的属性而不是外部类方法的参数。  
  这样理解就很容易得出为什么要用final了,因为两者从外表看起来是同一个东西,实际上却不是这样,如果内部类改掉了这些参数的值也不可能影响到原参数,然而这样却失去了参数的一致性,因为从编程人员的角度来看他们是同一个东西,如果编程人员在程序设计的时候在内部类中改掉参数的值,但是外部调用的时候又发现值其实没有被改掉,这就让人非常的难以理解和接受,为了避免这种尴尬的问题存在,所以编译器设计人员把内部类能够使用的参数设定为必须是final来规避这种莫名其妙错误的存在。”
(简单理解就是,拷贝引用,为了避免引用值发生改变,例如被外部类的方法修改等,而导致内部类得到的值不一致,于是用final来让该引用不可改变)
  因为匿名内部类,没名字,是用默认的构造函数的,无参数的,那如果需要参数呢?则需要该类有带参数的构造函数:
public class Outer { 
    public static void main(String[] args) { 
        Outer outer = new Outer(); 
        Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
        System.out.println(inner.getName()); 
    } 
 
    public Inner getInner(final String name, String city) { 
        return new Inner(name, city) { 
            private String nameStr = name; 
 
            public String getName() { 
                return nameStr; 
            } 
        }; 
    } 
} 
 
abstract class Inner { 
    Inner(String name, String city) { 
        System.out.println(city); 
    } 
 
    abstract String getName(); 
} 

注意这里的形参city,由于它没有被匿名内部类直接使用,而是被抽象类Inner的构造函数所使用,所以不必定义为final。

  而匿名内部类通过实例初始化,可以达到类似构造器的效果:

public class Outer { 
    public static void main(String[] args) { 
        Outer outer = new Outer(); 
        Inner inner = outer.getInner("Inner", "gz"); 
        System.out.println(inner.getName()); 
        System.out.println(inner.getProvince()); 
    } 
 
    public Inner getInner(final String name, final String city) { 
        return new Inner() { 
            private String nameStr = name; 
            private String province; 
 
            // 实例初始化 
            { 
                if (city.equals("gz")) { 
                    province = "gd"; 
                }else { 
                    province = ""; 
                } 
            } 
 
            public String getName() { 
                return nameStr; 
            } 
 
            public String getProvince() { 
                return province; 
            } 
        }; 
    } 
} 
 
interface Inner { 
    String getName(); 
    String getProvince(); 
} 

五、内部类的继承

  内部类的继承,是指内部类被继承,普通类 extents 内部类。而这时候代码上要有点特别处理,具体看以下例子:

public class InheritInner extends WithInner.Inner { 
 
    // InheritInner() 是不能通过编译的,一定要加上形参 
    InheritInner(WithInner wi) { 
        wi.super(); 
    } 
 
    public static void main(String[] args) { 
        WithInner wi = new WithInner(); 
        InheritInner obj = new InheritInner(wi); 
    } 
} 
 
class WithInner { 
    class Inner { 
 
    } 
} 

可以看到子类的构造函数里面要使用父类的外部类对象.super();而这个对象需要从外面创建并传给形参。

  至于内部类的重载,感觉Thinking in Java的例子很复杂,在平常应用中应该很少,因为有点难懂,不清晰。而内部类和闭包之间的事情,暂时放下,以后再看。

附上另一文章:【解惑】领略Java内部类的“内部”,了解内部类在编译时的处理。

以上来源于网络,感谢原作者。

  六、内部类与内部接口的特殊之处。

  1、作为类型的特性

  内嵌类型不能与外层类型同名。

  内部类中可以声明成员变量和成员方法,内部类成员可以与外部类成员同名。

  内部类可以继承父类或者是实现接口。

  内部类可以声明为抽象类,但该抽象类必须被其他内部类继承;内部接口必须被其他内部类实现。

  2、作为成员的特性

  使用点运算符引用内嵌类型。

  作为成员,内嵌类型与其外层类型彼此信任,能访问对方的所有成员。

  内部类中具有类中成员的四中访问控制权限。当内部类可被访问时,才能考虑内部类中成员的可访问控制权限。

  内部接口总是静态的,可声明内部类是静态的,静态内部类能够声明静态成员方法,但不能引用外部类的实例成员。非静态内部类不能声明静态成员。

  七、内部类的两种特殊用法

  一个类从另一个类派生出来,又要实现一个接口。但在接口中定义的方法与父类中定义的方法的意义不同,则可以利用内部类来解决这个问题。

interface Machine
{
    void run();
}
class Person
{     
    void run()
    {
        System.out.println("run");
    }
}
class Robot extends Person
{
    private class MachineHeart implements Machine
    {
        public void run()
        {
            System.out.println("heart run");
        }
    }
    Machine getMachine()
    {
        return new MachineHeart();
    }
}
class Test
{
    public static void main(String[] args)
   {
        Robot robot = new Robot();
        Machine m = robot.getMachine();
        m.run();
        robot.run();
    }
}

在Robot类内部使用内部类MachineHeart来实现接口Machine的run方法。同时Robot类又继承了父类Person的run方法。如果不使用内部类MachineHeart而使Robot直接实现接口Machine,则该如何调用父类的run方法?

利用内部类可解决c++中多重继承所解决的问题

class A
{
    void fn1()
    {
        System.out.println("It' s fn1.");
    }
}
abstract class B
{
    abstract void fn2();
}
class C extends A
{
    B getB()
    {
        return new B() 
        {
            public void fn2()
            {
                System.out.println("It' s fn2.");
            }
        };
    }
}
class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        C c = new C();
        c.fn1();
        c.getB().fn2();
    }
}

类C既要继承类A又要继承类B,则可将类B的定义放入类C内部,使之成为内部类。

  一般情况下,当我们需要在某一情形下实现一个接口,而在另一情形下又不需要实现这个接口时,我们可以使用内部类来解决这一问题。让内部类来实现这个接口。另外一个很好的理由是java内部类加上接口可以有效地实现多重继承。

  八、创建类的实例时直接执行一些语句

  上面的匿名类相当于在创建类的时候的时候直接重写或者实现了方法,还有一种用法是在创建类的实例对象的时候直接执行类中的一些语句,这样就相当于直接引用类的对象执行方法。如:

        son b = new son("qqq", 1)
        {
            {
                Age = 9;
            }
        };

内部嵌套一个语句块。在内部语句块之外写的内容是在创建匿名类时使用的,直接重写父类方法,而内部嵌套一个语句块,在该语句块里就相当于执行了b.Age=9这句代码,也可以直接执行son中的方法,可以使代码看起来更简洁。

  这个也可以直接在类中使用,类的定义中有两种初始化块,一种是静态初始化块static{},用于初始化静态变量,在类创建是执行,且只执行一次。另一种是普通初始化块{},用于在类创建时执行,比构造方法弱,不能传递参数,但是在类创建时可以直接执行,多用于匿名类中。

PS:大括号的用途还有可以在创建数组时直接赋值{1,2,3,4}。

  九、使用反射创建实例对象

posted @ 2015-01-04 00:22  光闪  阅读(1950)  评论(0编辑  收藏  举报