Java 2012-03-07
Примеры, демонстрирующие работу с внутренними и вложенными классами.
1. Selector
В данном примере демонстрируется возможность доступа из внутреннего класса ко всей внутренней реализации внешнего класса. Здесь также внутренний класс расширяет внешний открытый интерфейс, при этом сам класс является закрытым и доступ к нему возможен только через метод selector, возвращающий интерфейс.
interface Selector {
boolean end();
Object current();
void next();
}
class Sequence {
private Object[] items;
private int next = 0;
public Sequence(int size) {
items = new Object[size];
}
public void add(Object x) {
if (next < items.length) {
items[next++] = x;
}
}
private class SequenceSelector implements Selector {
private int i = 0;
public boolean end() {
return i == items.length;
}
public Object current() {
return items[i];
}
public void next() {
if (i < items.length) {
i++;
}
}
}
public Selector selector() {
return new SequenceSelector();
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Sequence seq = new Sequence(10);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
seq.add(i);
}
Selector sel = seq.selector();
while (!sel.end()) {
System.out.print(sel.current() + " ");
sel.next();
}
}
}
2. Анонимные (безымянные) классы
В данном примере массив events заполняется безымянными классами, реализующими интерфейс Event
interface Event {
public void run();
}
class EventTest {
private Event[] events;
public EventTest() {
events = new Event[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
events[i] = new Event() {
private int i = 10;
public void run() {
System.out.println("It's me! " + i);
}
};
}
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
events[i].run();
}
}
}
В этом примере в определении анонимного класса используется внешняя переменная, которая объявлена final
class EventTest2 {
private Event[] events;
private Event getEvent(final int i) {
return new Event() {
public void run() {
System.out.println("It's me! " + i);
}
};
}
public EventTest2() {
events = new Event[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
events[i] = getEvent(i);
}
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
events[i].run();
}
}
}
Здесь демонстрируется работа механизма, позволяющего сымитировать работу конструктора в безымянном классе
class EventTest3 {
private Event[] events;
private Event getEvent(final int i) {
return new Event() {
{
System.out.println("Created " + i);
}
public void run() {
System.out.println("It's me! " + i);
}
};
}
public EventTest3() {
events = new Event[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
events[i] = getEvent(i);
}
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
events[i].run();
}
}
}
Мнение общественности
Классы EventTestX в принципе могут имплементировать интерфейс Event. В таком случае эти примеры можно рассматривать в качестве примера паттерна "Компоновщик"
3. Вложенные классы
Первый пример показывает возможность применения вложенных классов для тестирования внутреннего поведения внешнего класса. В данном примере показан пример работы, как со статическими, так и не со статическими методами внешнего класса.
После компиляции будет созданы файлы Test.class и Test$Inner.class. Для запуска тестирования запустите класс Test$Inner. Файл Test$Inner.class можно не включать в итоговую версию проекта.
class Test {
private static void foo() {
System.out.println(1);
}
private void boo() {
System.out.println(2);
}
public static class Inner {
public static void main(String[] args) {
foo();
Test t = new Test();
t.boo();
}
}
}
Второй пример демонстрирует работу с вложенным статическим enum
class Question {
private Type type;
public Type getType() { return type; }
public void setType(Type type) { this.type = type; }
public static enum Type {
SINGLE_CHOICE, MULIT_CHOICE, TEXT
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Question q = new Question();
q.setType(Question.Type.SINGLE_CHOICE);
}
}
4. Singleton
Пример реализации паттерна проектирования Singleton с ленивой инициализацией с использованием закрытого вложенного класса.
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static class SingletonHolder {
public static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
}
5. Фабричный метод
Пример реализации паттерна фабричный метод без использования безымянных классов (ProductA) и с использованием (ProductB). Попутно фабричный метод Б сделан синглтоном.
// Product
interface Product {
public void foo();
}
// ConcreteProductA
class ConcreteProductA implements Product {
public void foo() {
System.out.println("A");
}
}
// ConcreteProductB
class ConcreteProductB implements Product {
public void foo() {
System.out.println("B");
}
public static Creator creator = new Creator() {
public Product getProduct() {
return new ConcreteProductB();
}
};
}
// Creator
abstract class Creator {
public abstract Product getProduct();
}
// ConcreteCreatorA
class ConcreteCreatorA extends Creator {
public Product getProduct() {
return new ConcreteProductA();
}
}
public class Main {
public static void doSmth(Creator cr) {
cr.getProduct().foo();
}
public static void main(String[] args) {
doSmth(new ConcreteCreatorA());
doSmth(ConcreteProductB.creator);
}
}
6. Управление оранжереей
Пример использования внутренних классов из книги Брюсса Эккеля "Философия Java"
Класс событий, запускаемых по времени
public abstract class Event {
private long eventTime;
protected final long delayTime;
public Event(long delayTime) {
this.delayTime = delayTime;
start();
}
public void start() { // Позволяет перезапуск
eventTime = System.nanoTime() + delayTime;
}
public boolean ready() {
return System.nanoTime() >= eventTime;
}
public abstract void action();
}
Класс, хранящий события
public class Controller {
// Класс из пакета java.util для хранения событий Event::
private List<Event> eventList = new ArrayList<Event>();
public void addEvent(Event c) { eventList.add(c); }
public void run() {
while(eventList.size() > 0)
// Make a copy so you're not modifying the list
// while you're selecting the elements in it:
for(Event e : new ArrayList<Event>(eventList))
if(e.ready()) {
System.out.println(e);
e.action();
eventList.remove(e);
}
}
}
Класс оранжереи. Обратите внимание на то, что несколько внутренних классов наследуются от одного (Event)!
public class GreenHouse extends Controller {
private boolean light = false;
public class LightOn extends Event {
public LightOn(long delayTime) { super(delayTime); }
public void action() {
// Сюда помещается аппаратный вызов
// физическое включение света
light = true;
}
public String toString() { return "Light is on"; }
}
public class LightOff extends Event {
public LightOff(long delayTime) { super(delayTime); }
public void action() {
// Сюда помещается аппаратный вызов
// физическое выключение света
light = false;
}
public String toString() { return "Light is off"; }
}
private boolean water = false;
public class WaterOn extends Event {
public WaterOn(long delayTime) { super(delayTime); }
public void action() {
// Сюда помещается аппаратный вызов.
// выключения системы полива
water = true;
}
public String toString() {
return "Greenhouse water is on";
}
}
public class WaterOff extends Event {
public WaterOff(long delayTime) { super(delayTime); }
public void action() {
// Сюда помещается аппаратный вызов.
// выключения системы полива
water = false;
}
public String toString() {
return "Greenhouse water is off";
}
}
private String thermostat = "Day";
public class ThermostatNight extends Event {
public ThermostatNight(long delayTime) {
super(delayTime);
}
public void action() {
// Сюда помещается аппаратный вызов.
// thermostat = "Ночь";
thermostat = "Night";
}
public String toString() {
return "Thermostat on night setting";
}
}
public class ThermostatDay extends Event {
public ThermostatDay(long delayTime) {
super(delayTime);
}
public void action() {
// Сюда помещается аппаратный вызов.
// thermostat = "День"
thermostat = "Day";
}
public String toString() {
return "Thermostat on day setting";
}
}
// Пример метода action(), вставляющего
// самого себя в список событий.
public class Bell extends Event {
public Bell(long delayTime) { super(delayTime); }
public void action() {
addEvent(new Bell(delayTime));
}
public String toString() { return "Bing!"; }
}
public class Restart extends Event {
private Event[] eventList;
public Restart(long delayTime, Event[] eventList) {
super(delayTime);
this.eventList = eventList;
for(Event e : eventList)
addEvent(e);
}
public void action() {
for(Event e : eventList) {
e.start(); // Перезапуск каждый раз
addEvent(e);
}
start(); // Возвращаем это событие Event
addEvent(this);
}
public String toString() {
return "Restarting system";
}
}
public static class Terminate extends Event {
public Terminate(long delayTime) { super(delayTime); }
public void action() { System.exit(0); }
public String toString() { return "Terminating"; }
}
}
Класс для запуска системы
public class Main {
public static void main(String[] args) {
GreenHouse gc = new GreenHouse();
// Вместо жесткого кодирования фиксированных данных
// можно было бы считать информацию для настройки
// из текстового файла:
gc.addEvent(gc.new Bell(900));
Event[] eventList = {
gc.new ThermostatNight(0),
gc.new LightOn(200),
gc.new LightOff(400),
gc.new WaterOn(600),
gc.new WaterOff(800),
gc.new ThermostatDay(1400)
};
gc.addEvent(gc.new Restart(2000, eventList));
if(args.length == 1)
gc.addEvent(
new GreenHouse.Terminate(
new Integer(args[0])));
gc.run();
}
}
