Java內部類與final關鍵字詳解

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一、內部類的幾種建立方法：

1、成員內部類

class Outer{ private int i = 1;      class Inner{          public void fun() {System.out.println("Outer I=" + i)}          }      }  

 
2、方法內部類

class Outer{  public void fun() {      final int i = 1; // 被方法內部類訪問的局部變數必須被final修飾    class Inner{ // 方法內部類 不能有存取修飾詞，比如public        public void print() {System.out.println("Method I=" + i)}              }          }      }  

 
3、匿名內部類

interface USB {      public abstract void start()      }  class Outer{      public void fun() {      final int i = 1; // 被匿名內部類訪問的局部變數必須被final修飾    new USB(){  @Override    public void start(){                      System.out.println("local_var_i=" + i);                  }              }.start();          }      }  

 
4、靜態內部類

class Outer{  　　private int i = 1;  　　static class Inner{ // 不能訪問外部類的非靜態成員　　　　public void fun() { }        }  } 

 
5、介面內部類

interface USB {      class Inner { // 預設是public static，即可以直接new USB.Inner();    }  }  

 

二、神馬是內部類？

乍一看，好些建立方式，挺複雜的吧？首先內部類是個啥東西？
定義：建立在一個類內部的類型。根據建立位置的不同，分為成員的、方法的、匿名的。介面中的內部類叫做介面內部類。
理解：在類的內部建立，那就是類的一部分，跟屬性、方法同級。這也就解釋了為何能訪問外部私人成員，我是你的一部分，我當然可以訪問了。

問題的引出<理解內部類>：

那問題來了，我是你的一部分，別人繼承了外部類，會不會也把內部類也繼承過去呢？這得從內部類設計的初衷與物件導向來探討了。
比如我們用Body類來描述人體。如果是描述人類的話，會去描述人類具有的屬性跟功能。
那現在我們描述人體，人體內部有心肝脾胃腎，這些再用屬性來描述就不合適了吧？那怎麼辦呢？我們可以用內部類去描述。
所以，無論內部類是公開的還是私人的，都不會被繼承，因為他不是屬性，也不是方法。而是一個內部事務的描述，我們稱之為內部類。
內部類可以更好地對內部事務進行封裝，看例子：

身體類中，有屬於身體的各個器官，各個器官有自己的功能與屬性，於是我們把它封裝成一個內部類去單獨描述。
用來描述器官的內部類是身體的一部分，所以可以去自由的訪問身體的資源(屬性與功能)，各個器官與身體相互協調完成運作。

public class Body {  　　private class Heart { // 心臟　　　　public void bloodSupply() {  　　　　// 供血...      　　}       }  　　private class Hepar { // 肝臟　　　　public void Metabolism() {  　　　　// 代謝...      　　}       }  　　private class Spleen { // 脾臟　　　　public void storageBlood() {  　　　　// 儲血...           }        }  　　private class Stomach { //胃部　　　　public void digest() {  　　　　// 消化...           }        }  　　private class Kidney { // 腎臟　　　　public void dischargePoison() {  　　　　// 排毒...           }        }  }

 

問題的引出<內部類訪問外部類成員方式>：

因為可以訪問外部私人成員，那問題也就誕生了，他是怎麼訪問的呢？

1：對於成員內部類來說，他會持有一份外部類當前對象的引用，Outer.this。
這樣就可以調用外部類可見的方法跟成員變數，調用方法是通過持有的外部類引用去調用的。Outer.this.fun();
那對於private成員是如何去訪問的呢？是通過編譯器在外部類中產生的靜態access$0()方法來訪問的。Outer.this.access$0(Outer);

 
2：對於方法內部類（匿名內部類）來說，因為內部類要訪問所在方法中的局部變數，這時候用持有的外部類當前對象引用還能調用的到嗎？
調不到了，那Java語言的設計者是這麼來解決這個問題的：將局部變數複製一份給內部類使用，怎麼複製的？在內部類初始化的時候通過構造方法傳值的方式。
這樣，內部類中會有一份複製的private修飾的成員變數。這樣我就能訪問了。但問題又來了，比如：

public void fun() {  　　int i = 1;  　　class Inner{  　　　　// int i = 1; 由編譯器產生　　　　publicvoid print() { i++ }      　}     　 System.out.println("i=" + i);   　　// 還是會輸出i=1，我們明明在內部類方法中對此變數進行++了啊。抱歉，您++的是被複製的另一份。}   

 

問題的引出<保持兩個不同變數的一致性>：

好，問題就這麼無情的出現了，怎麼解決？Java又說了，要不然給局部變數加上final吧，這樣就會保持值得一致性了。
ok，問題解決，這就是為什麼方法內部類訪問的局部變數必須被final修飾的終極原因（為了約束兩個不同變數的一致性）。設計問題，挺無奈的解決方案。


來看看另一種說法：
在Java中，方法的局部變數位於棧上，對象位於堆上。
因為局部變數的範圍被限制在該方法內，當一個方法結束時，棧結構被刪除，該變數消失。
但是，定義在這個類中的內部類對象仍然存活在堆上，所以內部類對象不能使用局部變數。除非這些局部變數被標識為最終的。  


這種說法是片面的，因為根本原因是內部類對象無法訪問局部變數，才會去複製一份。
為了保證兩個變數的一致性，才去使用final關鍵字修飾局部變數。而不是因為棧生命週期與堆生命週期不一致的問題。

三、最後來說說final關鍵字：

用final關鍵字修飾物件變數，只是不允許這個對象引用再指向其他的對象，但是這個引用所指向的對象的內容是可以改變的
比如一個經典的例子：

final StringBuffer sb = new StringBuffer("HelloWorld");  sb = new StringBuffer("Hello"); // 編譯失敗，不能修改sb引用的指向sb.append("China"); // sb指向的對象可以被修改。

 
其實從final的位置就看出來了，他是在修飾參考型別變數sb，而不是在修飾堆中的執行個體對象（new StringBuffer("HelloWorld");）

  

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