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

深入理解内部类

• 为什么成员内部类可以无条件地访问外部类成员？

成员内部类甚至可以访问private的外部类成员，那么这究竟是怎么实现的呢？下面通过字节码文件来一探究竟。下面是Outer.java的代码：

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() {
             
        }
    }
}
           

编译以后，我们知道内部类会单独称为一个class字节码文件，

反编译Outer$Inner.class得到以下信息：

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;
 
 
}
           

从{}里面开始看，第一行是

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

这行是一个指向外部类对象的指针，也就是说编译器会默认给内部类添加一个指向外部类对象的引用。那么这个reference是如何赋初值的呢？看内部类的构造器。

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

从这里可以看出，虽然我们在定义的内部类的构造器是无参构造，但是编译器还是会默认添加一个参数（指向外部类对象的一个reference），所以成员内部类中的Outter this&0指针便指向了外部类对象，因此可以在成员内部类中随意访问外部类的成员。这里也间接说明成员内部类是依赖于外部类的，如果没有外部类对象，则无法对Outter this&0引用进行初始化，也就无法创建内部类对象了。

内部类的使用场景和好处

为什么要使用内部类？总结起来有以下四点：

1. 每个内部类都能独立地继承一个接口的实现，多以无论外部类是否已经继承了某个接口的实现，对于内部类没有影响。内部类使得多继承的解决方案更加完善
2. 方便将存在一定逻辑关系的类组织在一起，又可以对外界隐藏
3. 方便写事件驱动程序
4. 方便写线程代码

最重要的一点是内部类的存在使得java的多继承机制变得完善（thinking in java）

常见的内部类相关面试题

• 根据注释在（1）（2）（3） 处填写代码

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，对于成员内部类，必须先产生外部类的实例化对象，才能产生内部类的实例化对象，而静态内部类不用产生外部类对象就可以产生内部类的实例化对象。

创建静态内部类实例化对象的一般形式为：外部类类名.内部类类名 xxx = new 外部类类名.内部类类名（）

创建成员内部类实例化对象的一般形式为：外部类类名.内部类类名 xxx = 外部类对象名.new 内部类类名（） 

因此，首先创建外部类对象，123处的代码分别是：

Test test = new Test();    

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

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

• 下面这段代码的输出结果是什么？

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("局部变量：" + a);
            System.out.println("内部类变量：" + this.a);
            System.out.println("外部类变量：" + Outter.this.a);
        }
    }
}
           

结果： 

3
2
1
           

最后补充一点知识：关于成员内部类的继承问题。一般来说，内部类是很少用来作为继承用的。但是当用来继承的话，要注意两点：

　　1）成员内部类的引用方式必须为 Outter.Inner.

　　2）构造器中必须有指向外部类对象的引用，并通过这个引用调用super()。这段代码摘自《Java编程思想》

class WithInner {
    class Inner{
         
    }
}
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(); //必须有这句调用
    }
  
    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