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java 内部类的四种“写法”

2024-06-18 01:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录

一、基本介绍 :

1.概述

2.概念图

二、语法格式 :

三、内部类的分类 :

0.概念图 :

1.成员内部类

①介绍 :

②特点 :

③演示 :

2.静态内部类

①介绍 :

②特点 :

③演示 :

3.局部内部类

①介绍 :

②特点 :

③演示 :

4.匿名内部类(压轴)

①介绍 :

②基于接口的匿名内部类 :

③基于类的匿名内部类 :

④调用方式 :

⑤特点 :

⑥应用——匿名内部类作形参 :

一、基本介绍 :         1.概述

                当一个类的内部又完整地嵌套了另一个类时,被嵌套于内部的“内核”我们称之为“内部类”(inner class);而包含该内部类的“外壳”我们称之为“外部类”(outer class)。内部类最大的特点就是可以直接访问私有属性,并且可以体现出类与类之间的包含关系。PS : 底层源码中往往含有大量的内部类。

                内部类是类的第五大成员,其他四个分别是属性,方法,构造器,代码块。

        2.概念图

二、语法格式 :

                如上面概念图所示 :

class 外部类类名 { class 内部类类名 { class 内部类的内部类类名 { //...... } } } class 外部其他类类名 { }

                类的五大成员简单演示 :

package knowledge.inner.introduction; public class Demo { //1.properties public static final int temp = 5; private String string = "temp_string"; //2.methods public String getString() { return string; } public static int tempSum(int parameter) { return temp + parameter; } //3.constructor public Demo() { } //4.code block { System.out.println("This is the non-static code block of the Demo class."); } //5.inner class class Inner_demo { class Inner_inner_demo { //...... } } } class Other { public static void main(String[] args) { System.out.println("temp = " + Demo.temp); System.out.println("temp + actual parameter = " + Demo.tempSum(11)); System.out.println("temp_string = " + new Demo().getString()); } }

                运行结果 :

三、内部类的分类 :         0.概念图 :

        1.成员内部类             ①介绍 :

                成员内部类指定义在外部类的成员位置,并且非static修饰的内部类。

            ②特点 :

                1°成员内部类可以直接访问外部类的所有成员,包含私有成员。

                2°成员内部类本身可以添加任意访问修饰符,因为它本身属于外部类的一个成员,地位同成员变量,成员方法等相当。

                3°作用域——在整个外部类中均可以使用。

                4°成员内部类与其外部类之间的访问关系——

                成员内部类可直接访问其外部类所有成员。                 外部类在满足成员内部类作用域(整个外部类中)的前提下,可以通过创建成员内部类对象的方式来调用成员内部类中的成员。

                5°外部其他类想访问成员内部类有两种方式——

第一种方式 : 外部类类名 引用变量1 = new 外部类类名(); 外部类类名.内部类类名 引用变量2 = 引用变量1.new 内部类类名(); //引用变量2 此时已经指向了一个成员内部类对象。 第二种方式 : 外部类类名 引用变量1 = new 外部类类名(); //在成员内部类的外部类中定义一个方法来返回一个内部类实例。将该方法暂且称作“instance方法”。 外部类类名.内部类类名 引用变量2 = 引用变量1.instance方法; //引用变量2 此时已经指向了一个成员内部类对象。 PS : 链式编程形式 :  即第二种方式的链式编程: //在成员内部类的外部类中定义一个方法来返回一个内部类实例。 外部类类名.内部类类名 引用变量 = new 外部类类名().instance方法;

                PS : 如果没有添加“外部类类名.”前缀,jvm将无法识别成员内部类。

            ③演示 :

                1°外部类访问成员内部类的演示 :

package knowledge.oop.inner.member; public class Fruit { public class Grape { //成员内部类 private String name = "grape"; } public void showName() { Grape grape = new Grape(); System.out.println("Grape's name = " + grape.name); } } class Test { public static void main(String[] args) { Fruit fruit = new Fruit(); fruit.showName(); } }

                运行结果 :

                2°外部其他类访问成员内部类的三种方式演示 :

package knowledge.oop.inner.member; public class Fruit { //外部类 public class Grape { //成员内部类 private String name = "grape"; public String getName() { return name; } } public Grape getGrapeInstance() { return new Grape(); } } class People { //外部其他类 public void eatGrape() { //方式一 Fruit fruit = new Fruit(); Fruit.Grape grape_0 = fruit.new Grape(); System.out.println("Grape's name = " + grape_0.getName()); //方式二 Fruit.Grape grape_1 = fruit.getGrapeInstance(); System.out.println("Grape's name = " + grape_1.getName()); //方式三 即方式二的链式编程形式。 Fruit.Grape grape_2 = new Fruit().getGrapeInstance(); System.out.println("Grape's name = " + grape_2.getName()); } } class Test { public static void main(String[] args) { People people = new People(); people.eatGrape(); } }

                运行结果 :

        2.静态内部类             ①介绍 :

                静态内部类就是在成员内部类的基础上添加了static修饰符。

            ②特点 :

                1°静态内部类可以直接访问外部类的所有静态成员,包含私有成员。但不能访问非静态成员。

                2°静态内部类本身可以添加任意访问修饰符,因为它本身属于外部类的一个成员,地位同成员变量,成员方法等相当。

                3°作用域——在整个外部类中均可以使用。

                4°静态内部类与其外部类之间的访问关系——

                静态内部类可直接访问其外部类所有静态成员。                 外部类在满足静态内部类作用域(整个外部类中)的前提下,可以通过创建静态内部类对象的方式来调用静态内部类中的成员。

                5°外部其他类想访问静态内部类有两种方式——

第一种方式 : 外部类类名.内部类类名 引用变量2 = new 外部类类名.内部类类名(); //注意等号右侧,与成员内部类不同的是 : 静态内部类可以直接通过“类型.”的形式调用。 第二种方式 : 外部类类名 引用变量1 = new 外部类类名(); //在静态内部类的外部类中定义一个方法来返回一个内部类实例。将该方法暂且称作“instance方法”。 外部类类名.内部类类名 引用变量2 = 引用变量1.instance方法; //或者也可以将instance方法设置为静态方法 //外部类类名.内部类类名 引用变量3 = 外部类类名.instance方法;             ③演示 :

                1°外部类访问静态内部类的演示 :

package knowledge.oop.inner.staticinner; public class Animal { public static class Fish { public void swim() { System.out.println("🐟 : \"I like swim.\""); } } public void skill() { Fish fish = new Fish(); fish.swim(); } } class Test { public static void main(String[] args) { Animal animal = new Animal(); animal.skill(); } }

                运行结果 :

                2°外部其他类访问静态内部类的两种方式演示 :

package knowledge.oop.inner.staticinner; public class Animal { //外部类 public static class Fish { //静态内部类 public void swim() { System.out.println("🐟 : \"I like swim.\""); } } public static Fish getFishInstance() { //静态就通过类名调用 return new Fish(); } //public Fish getFishInstance() { return new Fish(); } //非静态就通过对象调用 } class People { //外部其他类 public void eatFish() { //方式一 : Animal.Fish fish = new Animal.Fish(); fish.swim(); //方式二 : Animal.Fish fish_EX = Animal.getFishInstance(); fish_EX.swim(); } } class Test { public static void main(String[] args) { People people = new People(); people.eatFish(); } }

                运行结果 :

        3.局部内部类             ①介绍 :

                局部内部类(有类名)定义在外部类的局部位置,通常定义在方法体中。局部内部类的本质仍然是一个类,因此它也可以有自己的成员。

            ②特点 :

                1°局部内部类可以直接访问外部类的所有成员,包含私有成员。

                2°局部内部类前不可添加访问权限修饰符。因为它的地位与局部变量相当,而局部变量是没有访问权限修饰符的。但是,就像局部变量可以使用final关键字一样,局部内部类也可用final修饰,同样,作为一个类,局部内部类被final修饰后不能在作用域内被继承。

                3°作用域——仅仅作用于该局部内部类所在的方法体或者代码块中。

                4°局部内部类与其外部类之间的访问关系——

                局部内部类可直接访问其外部类所有成员。                 外部类在满足局部内部类作用域的前提下,可以通过创建内部类对象的方式来调用内部类中的成员。

                5°外部其他类不能访问局部内部类。

                6°当局部内部类与其外部类出现“强龙地头蛇”布局定式时,默认强龙不压地头蛇(就近原则)。如果想在局部内部类中访问其外部类的重名成员,则可以使用"外部类名.this.成员" 的形式去访问。其中,重点在于this,表明它是一个对象,前面的外部类名前缀只是标明了“是外部类的this对象”。

            ③演示 : package knowledge.inner.locality; public class Fruit {     private String name = "fruit"; public static void juice() { System.out.println("美汁汁儿~"); } public void test() { final class Grape { private String name = "grape"; public void relationship() { System.out.println(this.name + " belongs to " + Fruit.this.name); juice(); //invoke directly } } new Grape().relationship(); /* class SunshineRose extends Grape { //Grape类被final关键字修饰,因此不能被继承。 }*/ } } class test { public static void main(String[] args) { Fruit fruit = new Fruit(); fruit.test(); } }

                运行结果 :

        4.匿名内部类(压轴)             ①介绍 :

                匿名内部类在底层源码中用到很多,所以匿名内部类是四种内部类中最重要的一个。匿名内部类也定义在外部类的局部位置,如方法体中。需要注意的是,匿名内部类无显式的类名,意思就是你看不到匿名内部类的类名,但是系统会自动为它分配类名。(联系之前的匿名对象)                 匿名内部类的定义格式如下 :

new 类或接口名(形参列表) {    //形参列表最后传给了非抽象类的构造器。     //类体(可以在类体中实现接口中的抽象方法) };             ②基于接口的匿名内部类 :

                举个例子——定义Phone类去实现Use接口 :

package knowledge.oop.inner.anonymous; public interface Usb { public abstract void connect(); } class Phone implements Usb { @Override public void connect() { System.out.println("Your phone has been connected successfully."); } public static void main(String[] args) { Usb usb = new Phone(); usb.connect(); } }

                运行结果 :

                以上是传统的方式——写一个类--> 实现目标接口 --> 创建实现类对象 --> 调用实现后的方法。                 如果现在提出这么一个需求 : 要求Phone类只使用一次,使用一次后便不再使用了。显然传统方式无法满足需求,Phone类一直在那儿放着;如果这种类似的需求有很多,使用传统的方式会极大增加开发的复杂度。                 现在给出解决方案,使用匿名类,如下 :

package knowledge.oop.inner.anonymous; public interface Usb { public abstract void connect(); } class Solution { public void invoke_usb() { Usb phone = new Usb() {    This an anonymous class. @Override public void connect() { System.out.println("Phone connected the USB interface successfully."); } }; //Don's forget the last semicolon. phone.connect(); } } class Test { public static void main(String[] args) { Solution solution = new Solution(); solution.invoke_usb(); } }

                运行结果 :

                使用匿名内部类可以简化开发。

                此时,对于phone引用来讲,它的编译类型是Usb型,也就是Usb接口,而它的运行类型是匿名内部类。该匿名内部类此时的默认类名是“外部类类名 + $1"。($1是按照匿名内部类的定义顺序来编号的)。如下 :

                其实底层就相当于这么写 :

    class Solution$1 implements Usb { @Override public void connect() { System.out.println("Phone connected the USB interface successfully."); } }

                JDK底层在遇到匿名内部类以后,会先在底层创建这么个类以实现接口,然后直接new出了一个匿名内部类对象,又把对象的地址值返回给了当前引用。当然,匿名内部类使用一次后就没有了,想再new一个匿名内部类对象是做不到的。

            ③基于类的匿名内部类 :

                在以上代码的基础上,增加一个Electronics类(电子产品类)。如下 :

package knowledge.oop.inner.anonymous; public interface Usb { public abstract void connect(); } class Electronics { public Electronics() {} public void energy() {} } class Solution { public void invoke_usb() { Usb phone = new Usb() { @Override public void connect() { System.out.println("Phone connected the USB interface successfully."); } }; //Don's forget the last semicolon. phone.connect(); System.out.println("phone引用的运行类型是:" + phone.getClass()); System.out.println(); Electronics mobile = new Electronics() { @Override public void energy() { System.out.println("Of course the phone needs electricity."); } }; //Don't forget the last semicolon. mobile.energy(); System.out.println("mobile引用的运行类型是:" + mobile.getClass()); } } class Test { public static void main(String[] args) { Solution solution = new Solution(); solution.invoke_usb(); } }

                运行结果 :

                注意看第二个匿名内部类的类名,编号改为了$2。

                基于类的匿名内部类与基于接口的匿名内部类底层逻辑类似。如下 :

class Solution$2 extends Electronics { @Override public void energy() { System.out.println("Of course the phone needs electricity."); } }             ④调用方式 :

                匿名内部类的调用方式有两种——

                一种就如我们上面举得栗子。先创建一个引用来接收匿名内部类的对象,在通过引用来调用匿名内部类中实现或者是重写后的方法。还有一种就是不做接收,直接在匿名内部类后面通过“.”的形式来调用方法。(∵根据底层的操作来看,最终返回的就是一个匿名内部类的对象,即把它当成对象看待。)

                仍然以上面代码为例,仅改变第二个匿名内部类Solution$2的调用方式。如下图所示 :

                运行结果 :

            ⑤特点 :

        1°匿名内部类可以直接访问外部类的所有成员,包含私有成员。

        2°匿名内部类前不可添加访问权限修饰符。因为它的地位与局部变量相当,而局部变量是没有访问权限修饰符的。

        3°作用域——仅仅作用于该匿名内部类所在的方法体或者代码块中。

        4°外部其他类不能访问匿名内部类。

        5°当匿名内部类与其外部类出现“强龙地头蛇”布局定式时,默认强龙不压地头蛇(就近原则)。如果想在匿名内部类中访问其外部类的重名成员,则可以使用"外部类名.this.成员" 的形式去访问。

        6.匿名内部类从里面看,它的本质也是一个类,我们可以在类体中定义它自己的成员;但是从外面看,匿名内部类的本质是一个对象,因为底层在创建匿名内部类后直接new出了一个对象,因此实际上你可以直接把它当作一个对象来使用。

        Δ匿名内部类和局部内部类的主要区别是——两者的调用方式不同。

            ⑥应用——匿名内部类作形参 :

                在接口多态参数的基础上(接口类型作为形参),传递实参时以匿名内部类作为实参,可以极大地简化代码。

                以接口多态参数中的Usb接口等为例,不一样的是,不再创建Phone类,Mouse类等实现类;而是在传递实参时,直接将它们写成匿名内部类的形式。代码如下 :

package knowledge.oop.inner.application; public interface Usb { void connect(); } class ConnectUsb { public void connect(Usb usb) { usb.connect(); } } class Test { public static void main(String[] args) { ConnectUsb connectUsb = new ConnectUsb(); connectUsb.connect(new Usb() { @Override public void connect() { System.out.println("平板已连接USB接口。"); } }); connectUsb.connect(new Usb() { @Override public void connect() { System.out.println("手机已连接usb接口"); } }); connectUsb.connect(new Usb() { @Override public void connect() { System.out.println("鼠标已连接usb接口"); } }); connectUsb.connect(new Usb() { @Override public void connect() { System.out.println("键盘已连接usb接口"); } }); } }

                运行结果 :

        System.out.println("END---------------------------------------------");



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