Java中的 内部类（吐血总结）

1. 内部类的作用

内部类是一个独立的实体，可以用来实现闭包；能与外部类通信；内部类与接口使得多继承更完整

2. 内部类的分类

1）普通内部类

类的实例相关，可以看成是一个实例变量。内部类的类名由 “外部类.内部类” 确定。

普通内部类不能声明 static相关的变量或方法。内部类可以直接访问外部类的所有成员（包括 private成员），隐式或显式（外部类.this）。而外部类可以 new 内部类，实例相关的可以直接 new，static 相关（类相关）需要使用实例的引用去 引用.new。内部类 class 前可以添加 private 与 protected 表示只对其外部类或其子类有访问权限。

final class Demo {
    private int m = 4;

    private Demo() {
        System.out.println("Demo initial");
    }

    private class Inner {
        private int i = 23;

        Inner() {
            System.out.println("Inner initial");
        }
        private void f() {
            System.out.println("f method" + " i:" + this.i + " m:" + Demo.this.m);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo demo = new Demo();
        System.out.println("Dispatch Inner class");
        Demo.Inner inn = demo.new Inner();
        inn.f();
    }

}
/* out:
Demo initial
Dispatch Inner class
Inner initial
f method i:23 m:4

*///~

* 关于闭包

Java 中通过 内部类指向顶级类的指针（Demo.this) 访问顶级类中的（又称内部类所在词法作用域）变量。其中 Demo.this ，表示的是顶级类的上下文；而内部类中的 this （可省略）表示的是内部类上下文。

Js 中只有一个 this，它既可以访问函数体外部又可以访问函数体内部。先在内部寻找，如果找不到则去外部寻找。而去外部找就是所谓的闭包引用。闭包又称为词法闭包。

var myObject = {
    foo: "bar",
    func: function() {
        var self = this;
        console.log("outer func:" + this);
        console.log("outer func:  this.foo = " + this.foo);
        console.log("outer func:  self.foo = " + self.foo);
        (function() {
            console.log("inner func:" + this)
            console.log("inner func:  this.foo = " + this.foo);
            console.log("inner func:  self.foo = " + self.foo);
        }());
    }
};

myObject.func();

//output:
outer func:[object Object]
outer func: this.foo = bar
outer func: self.foo = bar
inner func:[object Window]
inner func: this.foo = undefined
inner func: self.foo = bar

* 注意：

在原型继承的情况下，如果函数无法找到其所有者/调用者(sush as  IIFE)，那么在非严格模式下函数内的 this 指向 window 对象。关于变量，一般情况下 this 先访问该函数内部的变量，再去函数所在词法作用域寻找，如果还找不到则去 window 作用域寻找。而去 window 里找变量通常是危险的，这时就需要使用参数或其它方式保存变量。从 关于 lambda 表达式中的 this 一文中，可以得出：lambda 去上一个调用者/window 对象。 从 深入浅出 JavaScript 中的 this，而对于使用 new Foo() 构造函数调用，this 指向到新的对象，普通变量不受影响。

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  var btn = document.createElement('button');
  btn.appendChild(document.createTextNode('Button ' + i));
  btn.addEventListener('click', function(){ console.log(i); });
  document.body.appendChild(btn);
}

//提供两种基本解决思路：

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  var btn = document.createElement('button');
  btn.appendChild(document.createTextNode('Button ' + i));
  btn.a = i
  btn.addEventListener('click', function(){ console.log(this.a); });
  document.body.appendChild(btn);
}

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  var btn = document.createElement('button');
  btn.appendChild(document.createTextNode('Button ' + i));
   //使用 IIFE 的方式有个副作用，函数体内代码立即执行。而这里不应立即执行，故返回一个函数，延迟执行。
  btn.addEventListener('click', (function(arg){ return function() {console.log(arg);} })(i));
  document.body.appendChild(btn);
}

2）局部内部类

方法和作用域中的内部类称为局部内部类，只在其词法作用域中可被访问。可以重载构造器。

3）匿名内部类

匿名内部类引用外部类方法中的局部变量必须是 final的原因：对于外部类方法中的局部变量，在该方法调用完成后从栈中清除( remove from stack) ，这时匿名内部类对象将变得无法访问它们。如果将这些变量声明为 final，他们实际上将不再是一个变量而变成了常量，编译器将在编译时把它们替换为具体的常量。（也有观点认为局部变量整体复制，final 保证一致性。）

匿名内部类没有具名构造器，new Wrapper(x) {} 将值传递给基类的构造器。可以被匿名内部类直接引用，不需要 final。

abstract class Base {
    public Base(int i) {
        System.out.println("Base constructor, i=" + i + "\n");
    }

    public abstract void f();
}

class AnonymousConstructor {
    private int m = 10000;
    public Base getBase(int i, final int outer) {
        return new Base(i) { //这里引用 局部变量 i，是被匿名内部类的基类使用，不需要声明 final。
            {
                System.out.println("AnonymousInnerClass instance initializer\n");
            }
            @Override
            public void f() {
                // 局部变量 outer 也是被匿名内部类直接使用，需要声明为 fianl
                System.out.println("This variable must declare final first: " + outer + "\n");

                // 不同于前面对局部变量 i 的使用，这里是匿名直接使用，则需要声明 final。否则报错！（java 8 或以上除外）
                //System.out.println("This variable must declare final first: " + i + "\n");

                // 对非局部变量 m 的使用，不需要声明 final。m 等同与 AnonymousConstructor.this.m
                System.out.println(m);

            }
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        AnonymousConstructor ac = new AnonymousConstructor();
        Base base = ac.getBase(3, 9);
        base.f();
    }
}

4）嵌套类

如果不需要内部类对象与其外部类对象之间有联系，那么可以将内部类声明为 static，称之为静态内部类或嵌套类。特点是：创建嵌套类的实例不需要其外围类的实例；不能从嵌套类的实例中访问非静态的外围类的实例（没有 this 引用）；嵌套类不会随外部类加载而初始化。接口内部的类自动是 public static 的，可以将嵌套类放入接口中，从而使得他们可以被该接口的不同实现所共用。

final class Demo {
    private int m = 4;
    private static int n = 6;

    private Demo() {
        System.out.println("Demo initial");
    }

    static class Inner {
        private int i = 23;

        Inner() {
            System.out.println("Inner initial");
        }
        private void f() {
            System.out.println("f method" + " i:" + this.i + " n:" + Demo.n);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
//        Demo.Inner inn = new Inner(); // Inner initial
//        inn.f(); // f method i:23 n:6
        new Demo(); // Demo initial
    }

}
/* out:
Demo initial

*///~

*  关于 java 中的 interface：

正如 接口内部的类自动是 public static 的，类中 嵌套的接口 （nested interface）也是自动 "static" 的，并且能够被移除。同样的，interface  方法上的 "public" 和域名上的 "public final" 也可以被移除。嵌套 interface 示例：

public class Foo {
    public interface Bar {
        void callback();
    }
    public static void registerCallback(Bar bar) {...}
}
// ...elsewhere...
Foo.registerCallback(new Foo.Bar() {
    public void callback() {...}
});