thinking in java (七) ----- 内部類（二，Inner classes）

深入了解内部類

• 為什麼成員内部類可以無條件地通路外部類成員？

成員内部類甚至可以通路private的外部類成員，那麼這究竟是怎麼實作的呢？下面通過位元組碼檔案來一探究竟。下面是Outer.java的代碼：

public class Outter {
    private Inner inner = null;
    public Outter() {
         
    }
     
    public Inner getInnerInstance() {
        if(inner == null)
            inner = new Inner();
        return inner;
    }
      
    protected class Inner {
        public Inner() {
             
        }
    }
}
           

編譯以後，我們知道内部類會單獨稱為一個class位元組碼檔案，

反編譯Outer$Inner.class得到以下資訊：

E:\Workspace\Test\bin\com\cxh\test2>javap -v Outter$Inner
Compiled from "Outter.java"
public class com.cxh.test2.Outter$Inner extends java.lang.Object
  SourceFile: "Outter.java"
  InnerClass:
   #24= #1 of #22; //Inner=class com/cxh/test2/Outter$Inner of class com/cxh/tes
t2/Outter
  minor version: 0
  major version: 50
  Constant pool:
const #1 = class        #2;     //  com/cxh/test2/Outter$Inner
const #2 = Asciz        com/cxh/test2/Outter$Inner;
const #3 = class        #4;     //  java/lang/Object
const #4 = Asciz        java/lang/Object;
const #5 = Asciz        this$0;
const #6 = Asciz        Lcom/cxh/test2/Outter;;
const #7 = Asciz        <init>;
const #8 = Asciz        (Lcom/cxh/test2/Outter;)V;
const #9 = Asciz        Code;
const #10 = Field       #1.#11; //  com/cxh/test2/Outter$Inner.this$0:Lcom/cxh/t
est2/Outter;
const #11 = NameAndType #5:#6;//  this$0:Lcom/cxh/test2/Outter;
const #12 = Method      #3.#13; //  java/lang/Object."<init>":()V
const #13 = NameAndType #7:#14;//  "<init>":()V
const #14 = Asciz       ()V;
const #15 = Asciz       LineNumberTable;
const #16 = Asciz       LocalVariableTable;
const #17 = Asciz       this;
const #18 = Asciz       Lcom/cxh/test2/Outter$Inner;;
const #19 = Asciz       SourceFile;
const #20 = Asciz       Outter.java;
const #21 = Asciz       InnerClasses;
const #22 = class       #23;    //  com/cxh/test2/Outter
const #23 = Asciz       com/cxh/test2/Outter;
const #24 = Asciz       Inner;
 
{
final com.cxh.test2.Outter this$0;
 
public com.cxh.test2.Outter$Inner(com.cxh.test2.Outter);
  Code:
   Stack=2, Locals=2, Args_size=2
   0:   aload_0
   1:   aload_1
   2:   putfield        #10; //Field this$0:Lcom/cxh/test2/Outter;
   5:   aload_0
   6:   invokespecial   #12; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   9:   return
  LineNumberTable:
   line 16: 0
   line 18: 9
 
  LocalVariableTable:
   Start  Length  Slot  Name   Signature
   0      10      0    this       Lcom/cxh/test2/Outter$Inner;
 
 
}
           

從{}裡面開始看，第一行是

final com.cxh.test2.Outter this$0;
           

這行是一個指向外部類對象的指針，也就是說編譯器會預設給内部類添加一個指向外部類對象的引用。那麼這個reference是如何賦初值的呢？看内部類的構造器。

public com.cxh.test2.Outter$Inner(com.cxh.test2.Outter);
           

從這裡可以看出，雖然我們在定義的内部類的構造器是無參構造，但是編譯器還是會預設添加一個參數（指向外部類對象的一個reference），是以成員内部類中的Outter this&0指針便指向了外部類對象，是以可以在成員内部類中随意通路外部類的成員。這裡也間接說明成員内部類是依賴于外部類的，如果沒有外部類對象，則無法對Outter this&0引用進行初始化，也就無法建立内部類對象了。

内部類的使用場景和好處

為什麼要使用内部類？總結起來有以下四點：

1. 每個内部類都能獨立地繼承一個接口的實作，多以無論外部類是否已經繼承了某個接口的實作，對于内部類沒有影響。内部類使得多繼承的解決方案更加完善
2. 友善将存在一定邏輯關系的類組織在一起，又可以對外界隐藏
3. 友善寫事件驅動程式
4. 友善寫線程代碼

最重要的一點是内部類的存在使得java的多繼承機制變得完善（thinking in java）

常見的内部類相關面試題

• 根據注釋在（1）（2）（3） 處填寫代碼

public class Test{
    public static void main(String[] args){
           // 初始化Bean1
           (1)
           bean1.I++;
           // 初始化Bean2
           (2)
           bean2.J++;
           //初始化Bean3
           (3)
           bean3.k++;
    }
    class Bean1{
           public int I = 0;
    }
 
    static class Bean2{
           public int J = 0;
    }
}
 
class Bean{
    class Bean3{
           public int k = 0;
    }
}
           

由前面克制，對于成員内部類，必須先産生外部類的執行個體化對象，才能産生内部類的執行個體化對象，而靜态内部類不用産生外部類對象就可以産生内部類的執行個體化對象。

建立靜态内部類執行個體化對象的一般形式為：外部類類名.内部類類名 xxx = new 外部類類名.内部類類名（）

建立成員内部類執行個體化對象的一般形式為：外部類類名.内部類類名 xxx = 外部類對象名.new 内部類類名（） 

是以，首先建立外部類對象，123處的代碼分别是：

Test test = new Test();    

　　Test.Bean1 bean1 = test.new Bean1();   
           

Test.Bean2 b2 = new Test.Bean2();    
           

• 下面這段代碼的輸出結果是什麼？

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        Outter outter = new Outter();
        outter.new Inner().print();
    }
}
 
 
class Outter
{
    private int a = 1;
    class Inner {
        private int a = 2;
        public void print() {
            int a = 3;
            System.out.println("局部變量：" + a);
            System.out.println("内部類變量：" + this.a);
            System.out.println("外部類變量：" + Outter.this.a);
        }
    }
}
           

結果： 

3
2
1
           

最後補充一點知識：關于成員内部類的繼承問題。一般來說，内部類是很少用來作為繼承用的。但是當用來繼承的話，要注意兩點：

　　1）成員内部類的引用方式必須為 Outter.Inner.

　　2）構造器中必須有指向外部類對象的引用，并通過這個引用調用super()。這段代碼摘自《Java程式設計思想》

class WithInner {
    class Inner{
         
    }
}
class InheritInner extends WithInner.Inner {
      
    // InheritInner() 是不能通過編譯的，一定要加上形參
    InheritInner(WithInner wi) {
        wi.super(); //必須有這句調用
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        WithInner wi = new WithInner();
        InheritInner obj = new InheritInner(wi);
    }
}
           

原文：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3811445.html