内部类

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Inner Class

内部类对象可以直接访问外围对象的所有成员（包括私有的），而不需要任何特殊条件，就像调用自己的方法与属性成员一样。但外围类不能直接访问内部类中的方法，除非使用内部类的实例来访问（也能访问私有的）。

内部类自动拥有对其外围类所有成员的访问权。这是如何做到的呢？当某个外围类的对象创建了一个内部类对象时，此内部对象会有一个指向外围类对象的引用，然后在你访问此外围类的成员时，就是用那个引用来选择外围类的成员，编译器会帮你处理所有的细节。注，这只限于非静态的内部类。

构建内部类对象时，需要一个指向其外围类对象的引用，如果编译器访问不到这个引用就会报错。

静态的内部类也叫嵌套类，接口（类与接口中的接口都是static）叫嵌套接口。

匿名内部类与普通的内部类继承相比是有些受限的，虽然匿名内部类既可以继承类，也可以实现接口，但是不能两者兼备，而且如果实现接口，也只能实现一个接口。

非静态的内部类中不能定义static变量、方法、类，即非静态的内部类里不能定义一切static东西（static final形式的常量定义除外）。因为一个成员类实例必然与一个外部类实例关联，这个static定义完全可以移到其外部类中去。

内部（类中或接口中）接口一定static的。

接口中的内部类一定是public与static，但不一定是final（与数据成员不同），因为省略final时可以被继承。

非静态的内部类里不能定义接口，因为内部接口（嵌套接口）默认为static，是无法改变的，所以内部类里的接口只能定义在静态的内部类里面。

方法与块里定义的内部类只能是非静态的，不能加static，所以局部内部类里只能定义非静态的成员。局部内部类也能直接访问外部内所有成员。

静态的内部类可以定义非静态与静态的东西。

不能在静态内部类中直接(实例化外部类再访问是可以的)访问外部类中的非静态成员与方法。而非静态内部类是可以访问外部类的静态成员。

在方法与作用域内都可定义内部类。如果一个内部类在if条件语句中定义，则不管条件是否成立都会编译成类，但这个类的使用域只限于该if语句中，if外面不能访问。

设计模式总是将变化的事物与保持不变的事物分离开，比如模板方法模式中，模板方法是保持不变的事物，而可覆盖的方法就是变化的事物。

内部类不能被重写：父类中的内部类不能被子类中的同名内部类重写。

为什么加上final后的局部变量就可以在内部类中使用了？因为加上final后，编译器是这样处理内部类的：如果这个外部局部变量是常量，则在内部类代码中直接用这个常量；如果是类的实例，则编译器将产生一个内部类的构造参数，将这个final变量传到内部类里，这样即使外部局部变量无效了，还可以使用，所以调用的实际是自己的属性而不是外部类方法的参数或局部变量。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。

一个类对外提供一个公共接口的实现（接口与实现完全分离，而且隐藏了实现）是内部类的典型应用，以JDK Collection类库为例，每种Collection的实现类必须提供一个与其对应的Iterator实现，以便客户端能以统一的方式（Iterator接口）遍历任一Collection实例。每种Collection类的Iterator实现就被定义为该Collection类的私有的内部类。

内部类作用：
1、内部类方法可以访问该类所在的作用域中的数据，包括私有数据。
2、内部类可以对同一个包中的其他类隐藏起来。
3、当想要定义一个回调函数且不想编写大量代码时，使用匿名内部类比较便捷。
4、实现多继承。

>>>内部类机制<<<
如果有如下内部类：
Java代码
public class Outer {
    private boolean b;
    private int i;

    //内部类
    private class Inner {
        private boolean b;

        Inner(boolean b) {
            this.b = b;
        }

        public void print() {
            System.out.println(Outer.this.b & this.b);
        }
    }

    public void f(final String str) {
        class Inner {//局部内部类
            public void print() {
                System.out.println(Outer.this.i);
            }
        }
    }
}
我们来使用Reflection反射外部及内部类，看看内部类是怎样访问外部类成员的：
D:\work\Test\bin>java Reflection Outer
Java代码
class Outer
{
//构造器
public Outer();
//字段
private boolean b;
private int i;
//方法
static boolean access$0(Outer);// 内部类Outer$Inner通过该方法访问外部类b成员
static int access$1(Outer); // 局部类Outer$1Inner通过该方法访问外部类i成员
public void f(java.lang.String);
}

class Outer$Inner
{
//构造器
Outer$Inner(Outer, boolean);// 在编译期会自动传入外部类实例
//字段
private boolean b;
final Outer this$0;//指向外部类实例
//方法
public void print();
}

class Outer$1Inner
{
//构造器
Outer$1Inner(Outer, java.lang.String);//第二个参数是引用的final类型的局部变量，也是通过构造器传入的
//字段
final Outer this$0;
private final java.lang.String val$str;//存储引用的局部final类型变量
//方法
public void print();
}

非静态内部类创建方式：
Java代码
OuterClassName.InnerClassName inner = new OuterClassName().new InnerClassName();

静态内部类创建方式：
Java代码
OuterClassName.InnerClassName inner = new OuterClassName.InnerClassName();

继承内部类语法规则：请参考 57. 继承内部类

静态内部类里可以使用this（而不像静态方法或块里是不能使用this的），此时的this指向静态内部类，而不是外部类，下面为LinkedList类里的内部类，代表一个节点的实现：
Java代码
private static class Entry {
Object element;
Entry next;
Entry previous;

Entry(Object element, Entry next, Entry previous) {
     this.element = element;
     this.next = next;
     this.previous = previous;
}
}

在非静态的内部类里访问外围类相同属性成员时，需在this前加上外围类型（采用Outer.this.XX 来访问，其中Outer为外围类的类型），一般在访问自己成员时，可以省略this前自身的类型，但默认应该是有的：
Java代码
public class Outer {
    private int i = 1;
    public void f(){
        System.out.println("f Outer.this.i=" + Outer.this.i);//1
    }

    private /*static*/class Inner {
        private int i = 2;
        public void p() {
            System.out.println("p this.i=" + this.i);//2
            System.out.println("p Inner.this.i=" + Inner.this.i);//2
            //!!注，如果是静态的内部类时，下面语句不能编译通过
            System.out.println("p Outer.this.i=" + Outer.this.i);//1
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        outer.f();
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.p();
    }
}

匿名内部类（方法或块中的内部类一样）使用外部类作用域内的局部变量需定义成final，但这个变量需在匿名内部类中直接使用，如果是作为匿名构造器的参数时不需要：
Java代码
public class Wrapping {
private int i;
public Wrapping() {}
public Wrapping(int x) { i = x; }
public int value() { return i; }
}

public class Parcel {
// 可以直接内部类或匿名的内部类访问，不需要定义成final
private int ii = 1;
/*
* 这里的参数 x 不需要定义成final，因为它只是
* 作为构建匿名对象时传递的一个参数，而没有直接
* 在匿名内部类中使用
*/
public Wrapping wrapping1(int x) {
// 调用匿名内部类的基类的带参构造函数
return new Wrapping(x) { // 传递参数
   public int value() {
    //调用外部内的域成员时可直接调用，但加this时就需在
    //this前加外部类名，因为该内部类没有定义ii
    return super.value() * 47 * Parcel.this.ii;
   }
};
}

/*
* 注，这里的参数 x 一定要定义成final，因为
* 它被匿名内部类直接使用了
*/
public Wrapping wrapping2( final int x ) {
final int y = 1;
return new Wrapping() {
   //不管是在定义时还是方法中使用都需要定义成final
   private int i=y;
   public int value() {
    return i * x * 47;
   }
};
}
public static void main(String[] args) {
Wrapping w = new Parcel().wrapping1(10);
w = new Parcel().wrapping2(10);
}
}

匿名类中不可能有命名的构造器，因为它根本没有名字。但通过块初始化，就能够达到为匿名内部类创建一个构造器的效果，当然它受到了限制——你不能重载块方法，这不像普通内部类的构造函数：
Java代码
abstract class Base {
public Base(int i) {
    System.out.println("Base constructor, i = " + i);
}
public abstract void f();
}

public class AnonymousConstructor {
public static Base getBase(int i) {
    return new Base(i) {
      {   //初始化块
       System.out.println("Inside instance initializer");
      }
      public void f() {
       System.out.println("In anonymous f()");
      }
    };
}
public static void main(String[] args) {
    Base base = getBase(47);
    base.f();
}
} /* Output:
Base constructor, i = 47
Inside instance initializer
In anonymous f()
*///:~

实现接口的匿名内部类：
Java代码
public class Outer {
public Comparable getComp() {
return new Comparable() {// Comparable为比较器接口
   //实现接口
   public int compareTo(Object o) {
    return 0;
   }
};
}
但要注意，匿名内部类实现一个接口时，构造时不能带参数:
Java代码
interface InnerI {}
public InnerI getII() {
// 匿名内部内实现一个接口时，构造器不能带参数，
// 因为接口根本就没有构造器，更没有带参的构造器
// !!return new InnerI(int i) {};
}
}

内部类生成的class文件名规则：
Java代码
public class A {//A.class
    class B {//A$B.class
        class C {
        }//A$B$C.class
    }

    {
        class B {
        }//A$1B.class
    }

    B f() {
        class D {
        }//A$1D.class
        return new B() {
        };//A$1.class
    }

    B g() {
        class E {//A$1E.class
            B h() {
                return new B() {
                };//A$1E$1.class
            }
        }
        return new B() {
        };//A$2.class
    }

    static class F {
    }//A$F.class

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(a.f().getClass().getName());
        System.out.println(a.g().getClass().getName());
    }
}

package com.jelly.innerclass;

public class Sequence {
	private Object[] items;
	private int next;

	public Sequence(int size) {
		items = new Object[size];
	}

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

	private class SequenceSelector implements Selector {
		private int i = 0;

		public Object current() {
			return items[i];
		}

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

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

	public Selector selector() {
		return new SequenceSelector();
	}

	public static void main(String[] args) {
		Sequence sequence = new Sequence(10);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			sequence.add(Integer.toString(i));
		}
		Selector selector = sequence.selector();
		while(!selector.end()){
			System.out.println(selector.current());
			selector.next();
		}
	}

}

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