Анонимные внутренние классы
В языке Java есть возможность создавать анонимные классы, то есть, классы без имени. На этом занятии мы увидим как они объявляются и для чего используются.
Итак, анонимные внутренние классы всегда используются как расширения обычных классов или интерфейсов. То есть, изначально нам нужно объявить какой-нибудь обычный класс (или интерфейс), например:
а, затем, в процессе создания экземпляра этого класса, мы можем расширить его функционал через анонимный внутренний класс. Это делается по следующему синтаксису:
btn = new () <
// данные и методы
// анонимного внутреннего класса
>
Смотрите, вот эти фигурные скобки, что идут после создания экземпляра класса (или интерфейса) и есть объявление внутреннего анонимного класса, так как у него мы явно не указываем никакого имени. Хотя имя у него все-таки есть. Виртуальная машина Java автоматически присвоит ему имя по правилу
где X – целое число (порядковый номер анонимного класса).
То есть, в нашем примере с классом Button, мы можем объявить вложенный анонимный класс, следующим образом:
Правда функционала здесь пока еще никакого нет. Давайте его добавим, а заодно увидим для чего все это нужно. Предположим, что при нажатии на кнопку должен вызываться метод click() и этот метод мы пропишем внутри класса Button:
Но далее, по программе собираемся использовать этот класс кнопки для разных задач: открытия файла, сохранения проекта, копирования данных и т.п. Используя наши текущие знания, мы, конечно же создали бы несколько дочерних классов и переопределили в них метод click():
И так для каждой операции. В результате, у нас в программе появится большое число разных дочерних классов и их количество будет постоянно расти по мере развития проекта. Это не очень удобно. Вот здесь, как раз, нам на помощь и приходят внутренние анонимные классы. Вместо создания дочерних классов, мы при создании объекта Button, сразу переопределим его метод click с помощью анонимного класса:
И, затем, вызывая этот метод:
в консоли увидим сообщение:
То есть, с помощью внутреннего анонимного класса мы «на лету» переопределили его метод click() и задали нужное нам действие. Никаких дочерних классов создавать не потребовалось. Мало того, текст программы стал более прозрачным и ясным. Программист непосредственно в момент создания объекта видит, что именно он будет выполнять при нажатии на кнопку. Все это и обусловливает удобство вложенных анонимных классов.
Давайте теперь внимательнее посмотрим, как работает эта конструкция. Проведем такой маленький эксперимент. Если в анонимный класс добавить некий метод:
А, затем, вызвать его через ссылку btnCopy:
то возникнет ошибка. Спрашивается: почему мы можем обращаться к методу click(), но не можем вызывать метод doSome()? Я думаю, вы уже догадались почему. Все дело в том, что анонимный класс фактически наследуется от базового класса Button. В этом смысл слова «внутренний» анонимный класс. Поэтому, мы можем вызывать метод click() благодаря механизму динамической диспетчеризации методов, так как такой же метод click() объявлен в классе Button. А вот «добраться» до метода doSome() уже нет никакой возможности. Но, если нам изменить тип ссылки btnCopy так, чтобы она имела тип анонимного вложенного класса:
то проблем с вызовом метода doSome() не возникнет, т.к. ссылка btnCopy теперь имеет тип дочернего анонимного класса (благодаря ключевому слову var, виртуальная машина Java в момент выполнения кода автоматически приводит ссылку к нужному типу данных).
Этот пример еще раз показывает, что здесь создается не объект класса Button, а объект дочернего анонимного класса.
Использование анонимных классов с интерфейсами
В нашей реализации с кнопкой есть один существенный недостаток: анонимный класс встраивается в цепочку наследования:
В результате, программист может случайно (или намеренно) переопределить методы и нарушить штатную работу объекта Button. Большую гибкость и безопасность работы можно достичь, используя интерфейсы. Например, можно определить интерфейс EventHandler, связанный с обработкой определенного типа события, в котором объявлен абстрактный метод execute(). Далее, мы можем при создании экземпляра класса Button создать класс, реализующий интерфейс EventHandler с помощью анонимного класса, в котором определим нужную нам реализацию метода execute:
На уровне языка Java все это можно реализовать так. Сначала запишем интерфейс EventHandler и класс Button:
А, затем, создадим кнопку в методе main():
Смотрите, как элегантно и красиво выглядит реализация обработки события в классе Button. Сначала, при создании экземпляра кнопки мы тут же создаем объект анонимного вложенного класса, реализующий интерфейс EventHandler. Поэтому, внутри фигурных скобок обязаны определить метод execute() с конкретной реализацией. Далее, ссылку на созданный объект анонимного класса передаем как аргумент в конструктор класса Button и сохраняем ее, используя тип интерфейса EventHandler. Нам этого вполне достаточно, так как затем, в методе click() вызываем переопределенный метод execute() в анонимном классе через ссылку handler. Все, таким образом, мы отделили обработку события от реализации класса Button и, кроме того, можем разными интерфейсами описывать разные типы событий. Это обеспечивает дополнительную гибкость программного кода.
Вот так анонимные вложенные классы позволяют «на лету» создавать нужные нам объекты на основе других классов или интерфейсов.
Видео по теме
#11 Концепция объектно-ориентированного программирования (ООП)
#12 Классы и создание объектов классов
#13 Конструкторы, ключевое слово this, инициализаторы
#14 Методы класса, сеттеры и геттеры, public, private, protected
#15 Пакеты, модификаторы конструкторов и классов
#16 Ключевые слова static и final
#17 Внутренние и вложенные классы
#18 Как делается наследование классов
#19 Ключевое слово super, оператор instanceof
#20 Модификаторы private и protected, переопределение методов, полиморфизм
#21 Абстрактные классы и методы
#24 Анонимные внутренние классы
#25 Перечисления (enum)
#26 Обобщения классов (Generics)
#27 Ограничения типов, метасимвольные аргументы, обобщенные методы и конструкторы
#28 Обобщенные интерфейсы, наследование обобщенных классов
© 2021 Частичное или полное копирование информации с данного сайта для распространения на других ресурсах, в том числе и бумажных, строго запрещено. Все тексты и изображения являются собственностью сайта
Анонимные классы на Java
Узнайте об анонимных классах Java.
1. Введение
В этом учебнике мы рассмотрим анонимные классы на Java.
Мы опишем, как мы можем объявить и создать экземпляры из них. Мы также кратко обсудим их свойства и ограничения.
2. Анонимная декларация класса
Анонимные классы являются внутренними классами без имени. Поскольку у них нет имени, мы не можем использовать их для создания экземпляров анонимных классов. В результате мы должны объявить и мгновенно объявить анонимные классы в одном выражении в точке использования.
Мы можем либо расширить существующий класс, либо реализовать интерфейс.
2.1. Продлить класс
Когда мы мгновенно переводим анонимный класс из несуществующего, мы используем следующий синтаксис:
В скобках мы указать параметры, которые требуются конструктору класса, которые мы продлеваем:
Естественно, если конструктор родительского класса не принимает никаких аргументов, мы должны оставить скобки пустыми.
2.2. Реализация интерфейса
Мы можем мгновенно анонимный класс из интерфейса, а также:
Очевидно, что интерфейсы Java не имеют конструкторов, поэтому скобки всегда остаются пустыми. Только так мы должны сделать это для реализации методов интерфейса:
После того, как мы мгновенно присвоили анонимный класс, мы можем назначить этот экземпляр переменной, чтобы иметь возможность ссылаться на него где-то позже.
Мы можем сделать это с помощью стандартного синтаксиса для выражений Java:
Очевидно, что мы можем избежать присвоения экземпляра переменной, если создадим inline этого экземпляра:
Мы должны использовать этот синтаксис с большой осторожностью, поскольку он может легко пострадать от читаемости кода, особенно при реализации бегите () метод занимает много места.
3. Анонимные свойства класса
3.1. Конструктор
На самом деле, отсутствие конструктора не представляет для нас никаких проблем по следующим причинам:
3.2. Статические члены
Анонимные классы не могут иметь статических членов, за исключением тех, которые являются постоянными.
Например, это не будет компиляция:
Вместо этого мы получим следующую ошибку:
3.3. Сфера переменных
Анонимные классы фиксируют локальные переменные, которые находятся в области блока, в котором мы объявили класс:
Как мы видим, локальные переменные считать и действия определяются в том же блоке. По этой причине мы можем получить доступ к считать из объявления класса.
Для того, чтобы компилятор решил, что переменная, по сути, неизменяема, в коде должно быть только одно место, в котором мы присваиваем ему значение. Более подробную информацию об эффективных конечных переменных мы можем найти в нашей статье « Почему локальные переменные, используемые в Lambdas, должны быть окончательными или фактически окончательными?»
4. Случаи использования анонимного класса
Там может быть большое разнообразие приложений анонимных классов. Давайте рассмотрим некоторые возможные случаи использования.
4.1. Иерархия классов и инкапсуляция
Мы должны использовать внутренние классы в случаях общего использования и анонимные в очень специфических для достижения более чистой иерархии классов в нашем приложении. При использовании внутренних классов мы можем добиться более тонкой инкапсуляции данных прилагаемого класса. Если мы определяем функциональность внутреннего класса в классе высшего уровня, то класс ограждения должен общественные или пакет видимость некоторых из его членов. Естественно, бывают ситуации, когда его не очень ценят или даже принимают.
4.2. Более чистая структура проекта
Мы обычно используем анонимные классы, когда мы должны изменить на лету внедрение методов некоторых классов. В этом случае мы можем избежать добавления новых (.java ) файлов в проект для определения классов высшего уровня. Это особенно верно, если этот класс высшего уровня будет использоваться только один раз.
4.3. Слушатели событий пользовательского интерфейса
В приложениях с графическим интерфейсом наиболее распространенным случаем использования анонимных классов является создание различных слушателей событий. Например, в следующем фрагменте:
мы создаем экземпляр анонимного класса, который реализует интерфейс ActionListener. Его actionPerformed метод срабатывает при нажатии кнопки пользователем.
С Java 8, выражения lambda, кажется, более предпочтительным способом, хотя.
5. Общая картина
6. Заключение
В этой статье мы рассмотрели различные аспекты анонимных классов Java. Мы описали также общую иерархию вложенных классов.
Внутренние и вложенные классы java. Часть 1
Внутренние и вложенные классы java. Часть 1
02.03.2017 — 2019 год
Цель статьи: Рассказать о внутренних, вложенных, локальных, анонимных классах. Показать примеры их использования. Написать и протестировать классы в коде на java. Рассказать о свойствах этих классов. Материал предназначен для лучшего понимания безымянных классов, лямбда выражений, адаптеров и многопоточности. То есть перед их изучением.
Небольшое вступление. Предлагаю вашему вниманию цикл из трех статей.
В них я рассказываю о внутренних, вложенных, локальных, анонимных классах. Речь идет о терминологии и применении. Для этих статей я написал довольно много кода.
Это учебный код, а не руководство к действию. То есть сам код я написал для лучшего понимания. Также я постарался объяснить работу учебного кода. На написание данной публикации, ушло довольно много времени. Публикация состоит из трех частей. Прошу отнестись с пониманием.
Для лучшего изучения материала у вас должна быть некоторая подготовка.
То есть вам нужно знать: синтаксис языка java, область видимости переменных, классы, статические и нестатические члены класса, создание экземпляров класса, наследование, модификаторы доступа.
Начнем с того, что же такое внутренние и вложенные классы. Посмотрим терминологию, встречающуюся в документации и литературе:
В Java существуют 4 типа вложенных (nested) классов:
Существуют четыре категории вложенных классов:
Попытаемся разобраться, что же это такое.
Начнем немного отдаленно, так как всё это имеет непосредственное отношение к нашим вопросам. Вспомним объектно-ориентированное программирование. Отношения композиции и наследования.
В своей книге «Java 2 Руководство разработчика» Майкл Морган очень хорошо и подробно описывает взаимосвязи классов и объектов. Мы рассмотрим некоторые из них. Взаимосвязь «это — есть — то» выражается наследованием, а взаимосвязь «имеет часть» описывается композицией.
В наших примерах мы в основном рассматриваем композицию. Так как вложенные классы — это и есть часть чего-то. То есть у нас есть класс оболочка и вложенный класс определенный внутри класса оболочки. Пример композиции: машина имеет двигатель, двери, 4 колеса, корпус. И мы можем описать машину с помощью внутренних (Inner) классов.
Пример такого использования вы можете найти в книге Брюса Эккеля «Философия Java»
Есть некоторое предупреждение автора по использованию кода в таком виде:
Так как композиция объекта является частью проведенного анализа задачи (а не
просто частью реализации класса), объявление членов класса открытыми, помогает программисту-клиенту понять, как использовать класс, и упрощает создателю написание кода. Однако нужно помнить, что описанный случай является особым, и в основном поля класса нужно объявлять как private.
Выше я не случайно упомянул наследование и композицию. Это напрямую относится к дальнейшему материалу.
Статические вложенные классы
Определение вложенных классов:
Класс называется вложенным (nested), если он определен внутри другого класса.
То есть класс просто определен внутри другого, даже не важно статически определен или не статически. Вложенный класс создается для того, чтобы обслуживать окружающий его класс. Если вложенный класс оказывается полезен в каком-либо ином контексте, он должен стать классом верхнего уровня.
Вложенные классы применяются в тех случаях, когда нужно написать небольшой вспомогательный код для другого класса. Вложенный класс создают также, чтобы скрыть его переменные и методы от внешнего мира. Таким образом, вложенный класс еще один элегантный способ ограничения области видимости. Внутренние классы также есть смысл использовать, если предполагается, что они будут использовать элементы родителя, чтобы не передавать лишнего в конструкторах.
Пример вложенного класса вы можете увидеть в документации Оракле:
У нас нет, пока что, никакого контекста использования данной конструкции. С таким же успехом вложенный класс мы можем назвать вместо: «Вложенный класс» (NestedClass) — «Внутренний класс» InnerClass. Далее будем разбираться, в чем же отличия, и в каких контекстах используются классы. Брюс Эккель пишет в книге «Философия Java» так:
«Класс называется вложенным (nested), если он определен внутри другого класса»
Документацию Oracle вы можете посмотреть по этой ссылке: >>>
Существует четыре категории вложенных классов:
Причины использования вложенных классов такие. Если класс полезен только для одного другого класса, то вполне логично встроить его в этот класс и хранить их вместе. Использование вложенных классов увеличивает инкапсуляцию. Рассмотрим два класса верхнего уровня, A и B, где B нужен доступ к членам, которые иначе были бы объявлены закрытыми.
Скрывая класс «B» в пределах класса «А», члены класса «А» могут быть объявлены закрытыми, и «B» может получить доступ к ним. Кроме того, сам «B» может быть скрыт от внешнего мира.
Продемонстрируем это в коде:
Использование вложенных классов приводит к более читабельному и поддерживаемому коду: Размещение класса ближе к тому месту, где он будет использован, делает код более читабельным.
Статические Вложенные Классы
Static Nested Classes
Причины использования статических вложенных классов такие.
Для случая, когда связь между объектом вложенного класса и объектом внешнего класса не нужна, можно сделать вложенный класс статическим(static).
Так как внутренний класс связан с экземпляром, он не может определить в себе любые статические члены.
Статические вложенные классы не имеют ограничений по объявлению своих данных и полей как static.
Из вложенного статического класса мы не имеем доступа к внешней не статической переменной внешнего класса.
Приведенный ниже код демонстрирует это:
Вывод: Мы не имеем доступа к не статическому полю внешнего класса, через статический контекст вложенного класса. Это подобно тому, как мы не имеем доступа из статического метода к нестатическим переменным класса. Точно также из статического вложенного класса мы не имеем доступа к нестатическим переменным внешнего класса.
Но мы имеем доступ к приватным статическим полям внешнего класса из вложенного статичного класса.
Приведенный ниже фрагмент кода демонстрирует это:
В этом примере кода мы создали экземпляр внутреннего класса с именем «nestedObj».
То есть мы получаем доступ к приватной статической переменной внешнего класса, через экземпляр внутреннего класса. В контексте экземпляра связанного с внешним классом, у нас получился внутренний класс.
Майкл Морган. «Java 2. Руководство разработчика» ISBN 5-8459-0046-8
Брюс Эккель. «Философия Java.» ISBN 5-272-00250-4
Герберт Шилдт «Java. Полное руководство. 8-е издание.» ISBN: 978-5-8459-1759-1
Все вопросы, комментарии, дополнения, критика приветствуются.
Продолжение следует…
Часть 2 >>>
Если у вас есть возможность, вам пригодилось, и вы можете помочь, то нажмите кнопку поддержать автора материально.
Pro Java
Страницы
28 авг. 2015 г.
Внутренние классы. Часть 5 – анонимные классы.
Анонимный класс – это локальный класс без имени. Можно объявить анонимный (безымянный) класс, который может расширить (extends) другой класс или реализовать (implements) интерфейс. Объявление такого класса выполняется одновременно с созданием его объекта посредством оператора new.
Анонимные классы эффективно используются, как правило, для реализации (переопределения) нескольких методов и создания собственных методов объекта. Так же когда локальный класс используется всего один раз, можно применить синтаксис анонимного класса, который позволяет совместить определение и использование класса.
Теперь рассмотрим на практике простой пример:
Во втором же примере не все так прозрачно, так как может показаться что у класса все же есть имя External, но это не так. Класс по прежнему анонимный, так как он расширяет класс External и не является экземпляром класса External, хотя ссылка на этот анонимный класс присвоена переменной класса External, что является нормальным и обычным. Надеюсь что опять ни кто не запутался 🙂
Анонимные классы, если они созданы как расширение супер класса могут ссылаться на члены своих супер классов. Код и вывод программы подтверждают это.
Первую строку выводит метод outPrint(), другие – extPrint().
Теперь небольшой пример на то, что объявление анонимного класса представляет собой выражение. То есть мы можем использовать его как часть другого выражения, что показано на примере слева подсвеченной строкой. Так же обратите внимание как мы получаем доступ к анонимному классу в данном примере.
Вывод у программы следующий:
Как видите, поскольку анонимный класс не имеет имени, то компилятор использует номера в качестве идентификаторов для таких классов. На скриншоте показано как выглядят в откомпилированном виде классы нашей программы.
Так как анонимные классы представляют один из типов локальных классов, анонимные классы и локальные классы несут одинаковые ограничения.
Анонимные классы, так же как и локальные, имеют доступ к локальным переменным своего блока кода которые объявлены как final или они должны быть effectively final .
Анонимные классы имеют доступ ко всем членам своего вешнего класса.
Если в анонимном классе объявлена переменная с таким же именем как и в окружающем классе, то она затеняет переменную окружающего класса.
Анонимный класс не может определять статические поля, методы или классы, кроме констант static final. Интерфейс не может быть объявлен анонимно, потому что нет способа реализовать интерфейс без имени. Так же как и локальные классы, анонимные классы не могут быть public, private, protected или static.
В анонимном классе вы не можете объявить статические инициализационные блоки.
В анонимном классе вы не можете объявить интерфейс.
В анонимном классе вы можете объявить:
Ну и теперь рассмотрим примеры всех вышеприведенных утверждений.
Начнем пожалуй с этого 🙂 то есть с .this. В Принципе это можно было еще на первом примере показать, но чет запамятовал. В общем первый пример мутировал в текущий. Я добавил строку str в класс Outer и затем обратился к ней из анонимного класса. Эти две строки подсвечены желтым.
Теперь у программы такой вывод:
В общем тут нет ни чего не обычного, так как анонимные классы это те же внутренние классы, но с некоторыми ограничениями которые мы уже озвучили чуть выше.
А теперь попробуем смоделировать конструктор анонимного класса 🙂
Чтобы смоделировать конструктор в анонимном классе нам будет необходим класс от которого будет наследоваться наш анонимный класс. С анонимным классом имплементирующем интерфейс такой номер не прокатит, так как у интерфейсов нет конструкторов.
Нам так же необходимо чтобы у родительского класса был конструктор. И тогда, как уже говорилось, все аргументы которые будут указаны в круглых скобках при создании анонимного класса будут передаваться конструктору родительского класса, но так же будут доступны и в анонимном. Причем даже если в родительском классе эти аргументы используются только в конструкторе и ни где более, то есть не сохраняются в полях родительского класса, эти аргументы все равно будут доступны в анонимном классе. Но они должны быть переданы в конструктор с модификатором final или быть effectively final .
В данном примере так же видно, что анонимный класс имеет доступ к private полям внешнего класса, а аргумент i переданный в конструктор супер класса доступен в инициализаторе и методах анонимного класса и этот аргумент можно использовать для инициализации полей анонимного класса, но саму переменную i изменять нельзя.
Вывод программы представлен ниже:
Как видно из вывода программы аргумент i переданный в конструктор суперкласса Base доступен как в конструкторе суперкласса, так и в инициализаторе и методах анонимного класса, который в данном случае является и наследником класса Base и так же внутренним его классом. Именно поэтому ему доступно private static поле i. Я умышленно дал одинаковые названия аргументу и полю, чтобы продемонстрировать области видимости переменных и полей.
И еще один пример на тему эмулирования конструкторов в анонимных классах:
В это программе не используются статические методы и поля для того чтобы продемонстрировать доступ к полям экземпляров в классах Base и External. По существу у нас есть два анонимных класса. Анонимный класс в классе Base является и вложенным в него и его же наследником, а в классе External анонимный класс является наследником класса Base и внутренним для класса External. Именно по этому в первом случае анонимный класс имеет доступ к private полю str класса Base, а во втором не имеет и использует для доступа к нему унаследованный метод getStr(). Собственно из вывода программы видно как она работает 🙂
Я немного изменил предыдущий пример, чтобы продемонстрировать наследование. Теперь класс External является наследником класса Base. И поэтому от туда был убран метод getThis() и добавлены конструкторы. Класс Main тоже претерпел небольшие изменения, туда была добавлена одна строка.
Обратите внимание что анонимный класс находящийся внутри класса External так же является наследником класса Base.
С теорией по внутренним классам вроде пока все 🙂 В следующем посте немного попрактикуемся по всей теме внутренних классов. Может по ходу практики еще всплывет что-то, что возможно было упущено в теории.
