《Java编程思想》 第十章 内部类 记录

• 可以将一个类的定义放在另一个类的内部，这就是内部类。
• 内部类是一种非常有用的特性，因为它允许你把一些逻辑相关的类组织在一起，并控制位于内部的类的可视性。然而必须要了解，内部类与组合是完全不同的概念。

2. 链接到外部类

• 当生成一个内部类的对象是，此对象与制造它的外围对象之间就有了一种联系，所以它能访问其外围对象的所有成员，而不需要任何特殊条件。此外，内部类还拥有其外围对象的所有元素的访问权。
• 当某个外围类的对象创建了一个内部类对象时，此内部类对象必定会秘密地捕获一个指向那个外围类对象的引用。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。幸运的是，编译器会帮你处理所有的细节，但你现在可以看到：内部类的对象只能在与其外围类的对象相关联的情况下才能被创建（在内部类是非static类时）。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。不过绝大多数时候这无需担心。

3. 使用.this与.new

• 需要生成对外部类对象的引用，可以使用外部类的名字后面紧跟.this。
• 要创建其某个内部类的对象，需要.new语法，且必须使用外部类的对象来创建该内部类对象。
• 在拥有外部类对象之前是不可能创建内部类对象的。这是因为内部类对象会暗暗地连接到创建他的外部类对象上。但是，如果你创建的是嵌套类（静态内部类），那么他就不需要对外部类对象的引用。

4. 内部类与向上转型

• 当将内部类向上转型为其基类，尤其是转型为一个接口的时候，内部类就有了用武之地。（从实现了某个接口的对象，得到对此接口的引用，与向上转型为这个对象的基类，实质上效果是一样的。）这是因为此内部类，某个接口的实现，能够完全不可见，并且不可用。所得到的只是指向基类或接口的引用，所以能够很方便地隐藏实现细节。

5. 在方法和作用域内的内部类

• 在方法的作用域内（而不是在其他类的作用域内）创建一个完整的类，被称作局部内部类。

6. 匿名内部类

• 在匿名内部类末尾的分号，并不是用来标记此内部类结束的。实际上，它标记的是表达式的结束，只不过这个表达式正巧包含了匿名内部类罢了。因此，这与别的地方使用的分号是一致的。
• 定义一个匿名内部类，并且希望它使用一个在其外部定义的对象，那么编译器会要求其参数引用是final的。
• 在匿名类中不可能由命名构造器（因为它根本没有名字！），但通过实例初始化，就能够达到为匿名内部类创建一个构造器的效果。通过{}实现。
• 对于匿名类而言，实例初始化的实际效果就是构造器。当然它受到了限制，你不能重载实例初始化方法，所以你仅有一个构造器。
• 匿名内部类与正规的继承相比有些受限，因为匿名内部类既可以扩展类，也可以实现接口，但是不能两者兼备。而且如果是实现接口，也只能实现一个接口。

7. 嵌套类

• 如果不需要内部类对象与其外围类对象之间有联系，那么可以将内部类声明为static。这通常称为嵌套类。想要理解static应用于内部类时的含义，就必须记住，普通的内部类对象隐式地保存了一个引用，指向创建它的外围类对象。然后，当内部类是static时，就不能这样了。
• 嵌套类意味着：

1. 要创建嵌套类的对象，就不需要其外围类对象
2. 不能从嵌套类的对象中访问非静态的外围类对象

• 嵌套类和普通的内部类还有一个区别。普通内部类的字段与方法，只能放在类的外部层次上，所以普通内部类就不能有static数据和static字段，也不能包含嵌套类。但是嵌套类可以包含所有这些东西。
• 在一个普通的（非static）内部类中，通过一个特殊的this引用可以链接到其外围类对象。嵌套类就没有这个特殊的this引用，这使得它类似于一个static方法。
• 如果你想要创建某些公共代码，使得它们可以被某个接口的所有不同实现所共用，那么使用接口内部类的嵌套类会显得很方便。
• 一个内部类被嵌套多少层并不重要，它能透明地访问所有它所嵌入的外围类的所有成员。

8. 为什么需要内部类

• 一般来说，内部类继承自某个类或实现某个接口，内部类的代码操作创建它的外围类的对象。所以可以认为内部类提供了某种进入其外围类的窗口。
• 内部类必须要回答的一个问题是：如果只是需要一个对接口的引用，为什么不通过外围类实现那个接口呢？答案是：“如果这能满足需求，那么就应该这样做。”那么内部类实现一个接口与外围类实现这个接口有什么区别呢？答案是：后者不能总是享有到接口带来的方便，有时需要用到接口的实现。所以使用内部类最吸引人的原因是：
• 每个内部类都能独立地继承自一个（接口的）实现，所以无论外围类是否已经继承了某个（接口的）实现，对于内部类都没有影响。
• 如果没有内部类提供的、可以继承多个具体的或抽象的类的能力，一些设计与编程问题就很难解决。从这个角度看，内部类使得多重继承的解决方案变得完整。接口解决了部分问题，而内部类有效地实现了“多重继承”。也就是说，内部类允许继承多个非接口类型（类或抽象类）。
• 由于接口的灵活性，要么使用单一类，要么使用内部类。
• 这是假设在两种方式下的代码结构都确实有逻辑意义。然而遇到问题的时候，通常问题本身就能给出某些指引，告诉你是应该使用单一类，还是使用内部类。如果拥有的是抽象的类或具体的类，而不是接口，那就只能使用内部类才能实现多重继承。
• 如果不需要解决“多重继承”的问题，那么自然可以用别的方式编码，而不需要使用内部类。但如果使用内部类，还可以获得其他一些特性：

1. 内部类可以有多个实例，每个实例都有自己的状态信息，并且与其外围类对象的信息相互独立
2. 在单个外围类中，可以让多个内部类以不同的方式实现同一个接口，或继承同一个类
3. 创建内部类对象的时刻并不依赖于外围类对象的创建
4. 内部类并没有令人疑惑的“is-a”关系，他就是一个独立的实体

• 闭包是一个可调用的对象，它记录了一些信息，这些信息来自于创建它的作用域。通过这个定义，可以看出内部类是面向对象的闭包，因为它不仅包含外围类对象（创建内部类的作用域）的信息，还自动拥有一个指向此外围类对象的引用，在此作用域内，内部类有权操作所有的成员，包括private成员。
• Java最引人争议的问题之一就是，人们认为Java应该包含某个类似指针的机制，以允许回调。通过回调，对象能够携带一些信息，这些信息允许他在稍后的某个时刻调用初始的对象。
• 回调的价值在于它的灵活性，可以在运行时动态地决定需要调用什么方法。
• “使变化的事物与不变的事物相互分离”，“变化向量”就是各种不同的某个对象所具有的不同行为，而你通过创建不同的该类的子类来表现不同的行为。

9. 内部类的继承

• 因为内部类的构造器必须连接到指向其外围类对象的引用，所以在继承内部类的时候，事情会变得有点复杂。问题在于，那个指向外围类对象的“秘密的”引用必须被初始化，而在导出类中不再存在可连接的默认对象。

10. 内部类可以被覆盖吗

• 当继承了某个外围类的时候，内部类并没有发生什么特别神奇的变化，这两个内部类是完全独立的两个实体，各自在自己的命名空间内。当然，明确地继承某个内部类也是可以的。

11. 局部内部类

• 可以在代码块里创建内部类，典型的方式是在一个方法体的里面创建。局部内部类不能有访问说明符，因为它不是外围类的一部分；但是它可以访问当前代码块内的常量，以及此外围类的所有成员。
• 既然局部内部类的名字的方法外是不可见的，那为什么我们仍然使用局部内部类而不是匿名内部类？唯一的理由是，我们需要一个已命名的构造器，或者需要重载构造器，而匿名内部了只能用于实例初始化。另一个理由是，需要不止一个该内部类的对象。