为什么要使用内部类

Posted by liangfei on 2014-04-10

我们经常会在一个类中定义一个内部类 (inner class),这个内部类可以继承也可以实现接口,因为有一个隐式的引用 (implicit reference) 指向外部类 (outer class),所以我们可以直接访问并操作外部类,因此可以认为内部类是外部类的一个窗口。

An inner class provides a kind of window into the outer class.

这样问题就来了:如果我们需要一个实现了某个接口的对象,为什么不直接用一个外部类来实现那个接口呢?如果需求仅仅这么简单,当然可以这么做。

If that’s all you need, then that’s how you should do it.

但是很多时候,问题不会这么简单,因为Java不支持多继承,当我们想继承多个类或者实现多个抽象类的时候,不得不借助于内部类来“继承多个类”。

Each inner class can independently inherit from an implementation. Thus, the inner class is not limited by whether the outer class is already inheriting from an implementation.

所以可以把内部类看成解决(multiple-inheritance)的一个途径。

首先来看一个实现多个接口的例子。

// Two ways that a class can implement multiple interfaces.

interface A {}
interface B {}

class X implements A, B {}

class Y implements A {
B makeB() {
// Anonymous inner class:
return new B() {};
}
}

public class MultiInterfaces {
static void takesA(A a) {}
static void takesB(B b) {}

public static void main(String[] args) {
X x = new X();
Y y = new Y();
takesA(x);
takesA(y);
takesB(x);
takesB(y.makeB());
}
}

抛开类之间has-a, is-a的关系来看,两种实现方式都可以。但是,当把接口换成抽象类或者具体类之后,就只能使用内部类了。

// With concrete or abstract classes, inner
// classes are the only way to produce the effect
// of "multiple implementation inheritance."

class D {}

abstract class E {}

class Z extends D {
E makeE() { return new E() {}; }
}

public class MultiImplementation {
static void takesD(D d) {}
static void takesE(E e) {}
public static void main(String[] args) {
Z z = new Z();
takesD(z);
takesE(z.makeE());
}
}

当然,如果不是为了解决多重继承的问题,不一定非要使用内部类。但是内部类可以为我们提供如下便利:
内部类可以有多个实例 (instance),每一个实例有独立的状态信息 (state information)。

在一个外部类中可以有多个内部类,并且每个内部都可以实现同一个接口或者继承同一个类,但是他们的内部
实现不同。

内部类的可以“按需”创建。

内部类并不存在 is-a 的关系,每一个内部类都是一个独立的实体。


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