java 内部类的应用场景
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? ? ? 幕后英雄的用武之地??????????????????????????????????????????????????????? ——浅谈Java内部类的四个应用场景?Java内部类是Java言语的一个很重要的概念,《Java编程思想》花了很大的篇幅来讲述这个概念。但是我们在实践中很少用到它,虽然我们在很多时候会被动的使用到它,但它仍然像一个幕后英雄一样,不为我们所知,不为我们所用。本文不试图来讲述Java内部类的今生前世、来龙去脉,这些在网络上都已经汗牛充栋。如果读者想了解这些,可以在网络上搜索来学习。Java内部类总是躲在它的外部类里,像一个幕后英雄一样。但是幕后英雄也有用武之地,在很多时候,恰当的使用Java内部类能起到让人拍案叫绝的作用。本文试图谈一谈让这个幕后英雄也有用武之地的四个场景,希望引起大家对使用Java内部类的兴趣。以下的文字,要求大家熟悉Java内部类的概念后来阅读。??场景一:当某个类除了它的外部类,不再被其他的类使用时我们说这个内部类依附于它的外部类而存在,可能的原因有:1、不可能为其他的类使用;2、出于某种原因,不能被其他类引用,可能会引起错误。等等。这个场景是我们使用内部类比较多的一个场景。下面我们以一个大家熟悉的例子来说明。在我们的企业级Java项目开发过程中,数据库连接池是一个我们经常要用到的概念。虽然在很多时候,我们都是用的第三方的数据库连接池,不需要我们亲自来做这个数据库连接池。但是,作为我们Java内部类使用的第一个场景,这个数据库连接池是一个很好的例子。为了简单起见,以下我们就来简单的模拟一下数据库连接池,在我们的例子中,我们只实现数据库连接池的一些简单的功能。如果想完全实现它,大家不妨自己试一试。首先,我们定义一个接口,将数据库连接池的功能先定义出来,如下:public interface Pool extends TimerListener{??????? //初始化连接池??????? public boolean init();??????? //销毁连接池??????? public void destory();??????? //取得一个连接??????? public Connection getConn();??????? //还有一些其他的功能,这里不再列出??????? ……}有了这个功能接口,我们就可以在它的基础上实现数据库连接池的部分功能了。我们首先想到这个数据库连接池类的操作对象应该是由Connection对象组成的一个数组,既然是数组,我们的池在取得Connection的时候,就要对数组元素进行遍历,看看Connection对象是否已经被使用,所以数组里每一个Connection对象都要有一个使用标志。我们再对连接池的功能进行分析,会发现每一个Connection对象还要一个上次访问时间和使用次数。通过上面的分析,我们可以得出,连接池里的数组的元素应该是由对象组成,该对象的类可能如下:public class PoolConn{??????? private Connection conn;??????? private boolean isUse;??????? private long lastAccess;??????? private int useCount;??????? ……}下面的省略号省掉的是关于四个属性的一些get和set方法。我们可以看到这个类的核心就是Connection,其他的一些属性都是Connection的一些标志。可以说这个类只有在连接池这个类里有用,其他地方用不到。这时候,我们就该考虑是不是可以把这个类作为一个内部类呢?而且我们把它作为一个内部类以后,可以把它定义成一个私有类,然后将它的属性公开,这样省掉了那些无谓的get和set方法。下面我们就试试看:public class ConnectPool implements Pool{??????? //存在Connection的数组??????? private PoolConn[] poolConns;??????? //连接池的最小连接数??????? private int min;??????? //连接池的最大连接数??????? private int max;??????? //一个连接的最大使用次数??????? private int maxUseCount;??????? //一个连接的最大空闲时间??????? private long maxTimeout;??????? //同一时间的Connection最大使用个数??????? private int maxConns;??????? //定时器??????? private Timer timer;??????? public boolean init()??????? {??????? ?????? try?????????????? {?????????????? ?????? ……?????????????? ?????? this.poolConns = new PoolConn[this.min];?????????????? ?????? for(int i=0;i<this.min;i++)?????????????? ?????? {?????????????? ?????? ?????? PoolConn poolConn = new PoolConn();?????????????? ?????? ?????? poolConn.conn = ConnectionManager.getConnection();?????????????? ?????? ?????? poolConn.isUse = false;?????????????? ?????? ?????? poolConn.lastAccess = new Date().getTime();?????????????? ?????? ?????? poolConn.useCount = 0;?????????????? ?????? ?????? this.poolConns[i] = poolConn;}……return true;?????????????? }??????? ?????? catch(Exception e)?????????????? {?????????????? ?????? return false;}}……private class PoolConn{?????? public Connection conn;?????? public boolean isUse;public long lastAccess;?????? public int useCount;}}因为本文不是专题来讲述数据库连接池的,所以在上面的代码中绝大部分的内容被省略掉了。PoolConn类不大可能被除了ConnectionPool类的其他类使用到,把它作为ConnectionPool的私有内部类不会影响到其他类。同时,我们可以看到,使用了内部类,使得我们可以将该内部类的数据公开,ConnectionPool类可以直接操作PoolConn类的数据成员,避免了因set和get方法带来的麻烦。上面的一个例子,是使用内部类使得你的代码得到简化和方便。还有些情况下,你可能要避免你的类被除了它的外部类以外的类使用到,这时候你却不得不使用内部类来解决问题。?场景二:解决一些非面向对象的语句块这些语句块包括if…else if…else语句,case语句,等等。这些语句都不是面向对象的,给我们造成了系统的扩展上的麻烦。我们可以看看,在模式中,有多少模式是用来解决由if语句带来的扩展性的问题。Java编程中还有一个困扰我们的问题,那就是try…catch…问题,特别是在JDBC编程过程中。请看下面的代码:……try??????? ?{?????????????? ?String[] divisionData = null;??????? ?????? ?conn = manager.getInstance().getConnection();?????????????? ?stmt = (OracleCallableStatement)conn.prepareCall("{ Call PM_GET_PRODUCT.HEADER_DIVISION(?, ?) }");?????????????? ?stmt.setLong(1 ,productId.longValue() );?????????????? ?stmt.registerOutParameter(2, oracle.jdbc.OracleTypes.CURSOR); ;?????????????? ?stmt.execute();?????????????? ?ResultSet rs = stmt.getCursor(2);?????????????? ?int i = 0 ;?????????????? ?String strDivision = "";?????????????? ?while( rs.next() )?????????????? ?{?????????????? ?????? ?????? strDivision += rs.getString("DIVISION_ID") + ","?;??????? ?????? ?? }?????????????? ?? int length = strDivision.length() ;?????????????? ?? if(length != 0 )?????????????? ?? {?????????????? ?????? ?? strDivision = strDivision.substring(0,length - 1);??????? ?????? ?? }?????????????? ?? divisionData = StringUtil.split(strDivision, ",") ;?????????????? ?? map.put("Division", strDivision ) ;?????????????? ?? LoggerAgent.debug("GetHeaderProcess","getDivisionData","getValue + " + strDivision +" " + productId) ;?????? }catch(Exception?e)??????? {?????????????? ?????? ?LoggerAgent.error("GetHeaderData", "getDivisionData",?????????????? ???????????????????? ????????????? ?? "SQLException: " + e);?????????????? ?????? ?e.printStackTrace() ;??????? }finally??????? {?????????????? ?????? ?manager.close(stmt);?????????????? ?????? ?manager.releaseConnection(conn);??????? }这是我们最最常用的一个JDBC编程的代码示例。一个系统有很多这样的查询方法,这段代码一般分作三段:try关键字括起来的那段是用来做查询操作的,catch关键字括起来的那段需要做两件事,记录出错的原因和事务回滚(如果需要的话),finally关键字括起来的那段用来释放数据库连接。我们的烦恼是:try关键字括起来的那段是变化的,每个方法的一般都不一样。而catch和finally关键字括起来的那两段却一般都是不变的,每个方法的那两段都是一样的。既然后面那两段是一样的,我们就非常希望将它们提取出来,做一个单独的方法,然后让每一个使用到它们的方法调用。但是,try…catch…finally…是一个完整的语句段,不能把它们分开。这样的结果,使得我们不得不在每一个数据层方法里重复的写相同的catch…finally…这两段语句。既然不能将那些讨厌的try…catch…finally…作为一个公用方法提出去,那么我们还是需要想其他的办法来解决这个问题。不然我们老是写那么重复代码,真是既繁琐,又不容易维护。我们容易想到,既然catch…finally…这两段代码不能提出来,那么我们能不能将try…里面的代码提出去呢?唉哟,try…里面的代码是可变的呢。怎么办?既然try…里面的代码是可变的,这意味着这些代码是可扩展的,是应该由用户来实现的,对于这样的可扩展内容,我们很容易想到用接口来定义它们,然后由用户去实现。这样以来我们首先定义一个接口:public interface DataManager{??????? public void manageData();}我们需要用户在manageData()方法中实现他们对数据层访问的代码,也就是try…里面的代码。然后我们使用一个模板类来实现所有的try…catch…finally…语句的功能,如下:public class DataTemplate{??????? public void execute(DataManager dm)??????? {??????? ?????? try?????????????? {?????????????? ?????? dm.manageData();}catch(Exception?e){?????? LoggerAgent.error("GetHeaderData", "getDivisionData",?????? ?????? ?????? ?? "SQLException: " + e);?????? e.printStackTrace() ;?}finally{?????? manager.close(stmt);?????? manager.releaseConnection(conn);}}}这样,一个模板类就完成了。我们也通过这个模板类将catch…finally…两段代码提出来了。我们来看看使用了这个模板类的数据层方法是怎么实现的:new DataTemplate().execute(new DataManager(){??????? public void manageData()??????? {?????????????? ?String[] divisionData = null;?????????????? ?conn = manager.getInstance().getConnection();?????????????? ?stmt = (OracleCallableStatement)conn.prepareCall("{ Call PM_GET_PRODUCT.HEADER_DIVISION(?, ?) }");?????????????? ?stmt.setLong(1 ,productId.longValue() );?????????????? ?stmt.registerOutParameter(2, oracle.jdbc.OracleTypes.CURSOR); ;?????????????? ?stmt.execute();?????????????? ?ResultSet rs = stmt.getCursor(2);?????????????? ?int i = 0 ;?????????????? ?String strDivision = "";?????????????? ?while( rs.next() )?????????????? ?{?????????????? ?????? ?????? strDivision += rs.getString("DIVISION_ID") + ","?;}?????????????? ?? int length = strDivision.length() ;?????????????? ?? if(length != 0 )?????????????? ?? {?????????????? ?????? ?? strDivision = strDivision.substring(0,length - 1);??????? ?????? ?? }?????????????? ?? divisionData = StringUtil.split(strDivision, ",") ;?????????????? ?? map.put("Division", strDivision ) ;?????????????? ?? LoggerAgent.debug("GetHeaderProcess","getDivisionData","getValue + " + strDivision +" " + productId) ;}});注意:本段代码仅供思路上的参考,没有经过上机测试。我们可以看到,正是这个实现了DataManager接口得匿名内部类的使用,才使得我们解决了对try…catch…finally…语句的改造。这样,第一为我们解决了令人痛苦的重复代码;第二也让我们在数据层方法的编码中,直接关注对数据的操作,不用关心那些必需的但是与数据操作无关的东西。我们现在来回想一下Spring框架的数据层,是不是正是使用了这种方法呢???场景之三:一些多算法场合假如我们有这样一个需求:我们的一个方法用来对数组排序并且依次打印各元素,对数组排序方法有很多种,用哪种方法排序交给用户自己确定。对于这样一个需求,我们很容易解决。我们决定给哪些排序算法定义一个接口,具体的算法实现由用户自己完成,只要求他实现我们的接口就行。public interface SortAlgor{??????? public void sort(int[] is);}这样,我们再在方法里实现先排序后打印,代码如下:public void printSortedArray(int[] is,SortAlgor sa){??????? ……?????? sa.sort(is);??????? for(int i=0;i<is.length;i++)??????? {??????? ?????? System.out.print(is[i]+” “);}System.out.println();}客户端对上面方法的使用如下:int[] is = new int[]{3,1,4,9,2};printSortedArray(is,new SortAlgor(){??????? public void sort(is)??????? {??????? ?????? int k = 0;??????? ?????? for(int i=0;i<is.length;i++)??????? ?????? {????????????? ?????? for(int j=i+1;j<is.length;j++)?????????????? ?????? {?????????????? ?????? ?????? if(is[i]>is[j])?????????????? ?????? ?????? {?????????????? ????????????? ?????? k = is[i];?????????????? ????????????? ?????? is[i] = is[j];?????????????? ????????????? ?????? is[j] = k;?????????????? ?????? ?????? }?????????????? ?????? }??????? ?????? }}});这样的用法很多,我们都或多或少的被动的使用过。如在Swing编程中,我们经常需要对组件增加监听器对象,如下所示:spinner2.addChangeListener(new ChangeListener(){public void stateChanged(ChangeEvent e) {