java高级技术

### Java高级技术——内部类与类加载器 #### 一、内部类概述 在Java编程中，内部类是一个非常强大的特性，它允许开发者在类的内部定义另一个类。这种设计方式不仅增强了代码的封装性，还提高了代码的复用性和灵活性。内部类可以分为两类：成员内部类和局部内部类。 ##### 1. 成员内部类 成员内部类是在外部类的类体内部定义的类，但并不属于任何方法。它们可以直接访问外部类的所有成员变量和方法，即使这些成员是私有的。 **特点**： - **访问权限**：成员内部类可以访问外部类的所有成员，包括私有成员。 - **实例化**：创建成员内部类的对象实例时，必须先有一个外部类的对象实例。 - **静态成员内部类**：如果一个成员内部类被声明为静态（static），那么它就可以不依赖于外部类的对象而被实例化。 **示例**： ```java class Outer { int outer_x = 100; void test() { Inner inner = new Inner(); inner.display(); } class Inner { void display() { System.out.println("display:outer_x=" + outer_x); } } } class InnerClassDemo { public static void main(String args[]) { Outer outer = new Outer(); outer.test(); } } ``` ##### 2. 局部内部类 局部内部类是在方法体内部定义的类，或者是某个局部作用域内的类。与成员内部类不同，局部内部类不能有静态成员，并且不能声明为public、protected或private。 **特点**： - **访问权限**：只能在其定义的方法或作用域内使用。 - **实例化**：同样需要先创建外部类的对象实例。 - **匿名局部类**：局部内部类还可以是匿名的，即没有名字，通常用于实现接口或继承类。 **示例**： ```java public class Parcel4 { public Destination dest(String s) { class PDestination implements Destination { private String label; private PDestination(String whereTo) { label = whereTo; } public String readLabel() { return label; } } return new PDestination(s); } public static void main(String[] args) { Parcel4 p = new Parcel4(); Destination d = p.dest("Tanzania"); } } ``` #### 二、类加载器 类加载器是Java运行时环境的重要组成部分，它负责将类加载到内存中并创建对应的`Class`对象。Java中有多种类型的类加载器，包括启动类加载器、扩展类加载器、应用类加载器以及自定义类加载器。 **类加载器层次结构**： - **启动类加载器**（Bootstrap ClassLoader）：是最顶层的类加载器，用来加载JRE中最核心的类库（如rt.jar）。 - **扩展类加载器**（Extension ClassLoader）：由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，用来加载扩展目录中的jar文件。 - **应用类加载器**（Application ClassLoader）：由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现，用来加载应用程序ClassPath路径所指定的类。 - **自定义类加载器**：开发者可以通过继承`java.lang.ClassLoader`来实现自定义的类加载器。 **类加载过程**： 1. **加载**（Loading）：找到类的字节码文件，并将其转换成字节流，然后创建`Class`对象。 2. **连接**（Linking）：验证类是否符合规范、准备类变量并设置默认值、解析类中的符号引用为直接引用。 3. **初始化**（Initialization）：执行类构造器`<clinit>()`，初始化类变量。 **示例**： ```java public class CustomClassLoader extends ClassLoader { @Override public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { try { String fileName = name.replaceAll("\\.", "/") + ".class"; InputStream is = getClass().getResourceAsStream(fileName); if (is == null) { throw new ClassNotFoundException("Class " + name + " not found."); } byte[] buffer = new byte[is.available()]; is.read(buffer); return defineClass(name, buffer, 0, buffer.length); } catch (IOException e) { throw new ClassNotFoundException(e.getMessage()); } } } ``` #### 总结 内部类和类加载器是Java语言中两个非常重要的概念。内部类提供了一种更加灵活的方式来组织代码，提高了代码的复用性和封装性；类加载器则保证了Java程序能够在不同环境中正确地加载和执行类。理解这些概念对于成为一名优秀的Java开发者至关重要。