Java 2013-02-27

Материал из CSC Wiki
Перейти к:навигация, поиск

Примеры, демонстрирующие работу с внутренними и вложенными классами.

0. Создание экземпляров внутренних и вложенных классов

public class Test {
	int i = 4;
	
	void foo() {
		System.out.println("foo() in Test");
	}
	void bar() {
		System.out.println("bar() in Test");
	}
	
	public class Test2 {
		void foo() {
			Test.this.foo();
			System.out.println("foo() in Test2");
		}		
	}
	public static class Test3 {
		void foo() {
			System.out.println("foo() in Test3");
		}		
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Test t = new Test();
		t.foo();
		Test.Test2 t2 = t.new Test2();
		t2.foo();
		Test.Test3 t3 = new Test.Test3();
	}
}

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, MULTI_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();
	}
}

7. Вложенные классы в интерфесах

public interface Node {

	public Node getNext(); // next node in this list

	public final static Node NULL = new Node() {
		public Node getNext() {
			return Node.NULL; /* you dont have any next object but just your self */
		}
	};

}
public interface XXXVisitor {
	public final static XXXVisitor NULL = new Null();

	void visit(R r);

	void visit(T t);

	/* Null implementation of XXXVisitor does nothing */
	public static class Null implements XXXVisitor {
		public void visit(R r) {
		};

		public void visit(T t) {
		};
	}
}
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

import javax.swing.text.Element;

public interface XmlOutput {
	public static final Util UTIL = new Util();

	public Element toXml();

	public static class Util {
		public Element forCollection(String parentName, Collection items) {
			return forCollection(new Element(parentMane), items);
		}

		public Element forCollection(Element parent, Collection items) {
			for (Iterator i = items.iterator(); items.hasNext();) {
				XmlOutput item = (XmlOutput) item.next();
				parent.addChild(item.toXml());
			}
			return parent;
		}
	}
}
// Classes that implement this interface have direct access to UTIL - thus
/*
 * public Element toXml( ) { return UTIL.forCollection( "Foo" , getFoos( ) ); }
 */