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6.3.1 使用内部类访问对象状态

内部类的语法相当复杂。鉴于这个原因，我们选择一个简单但不太实用的例子来说明内部类的使用。我们将重构 TimerTest 示例，提取出一个 TalkingClock 类。构造一个语音时钟时需要提供两个参数:发出通知的间隔和开关铃声的标志。

public class TalkingClock{
	private int interval;
  private boolean beep;
  public TalkingClock(int interval, boolean beep){ ...}
  public void start(){ ... }

  // an inner class
	public class TimePrinter implements ActionListener{
	
    }


}

需要注意，这里的 TimePrinter类位于 TalkingClock类内部。这并不意味着每个 TalkingClock都有一个 TimePrinter 实例字段。如前所示，TimePrinter 对象是由 TalkingClock 类的方法构造的。

下面是 TimePrinter类的详细内容。需要注意一点，actionPerformed 方法在发出铃声之前会检查 beep 标志。

public class TimePrinter implements ActionListener{
	public void actionPerformed(ActionEvent event){
		System.out.println("At the tone, the time  is"
    		+Instant.ofEpochMilli(event.getWhen()));
      if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
    }
}

令人惊讶的事情发生了。TimePrinter 类没有实例字段或者名为 beep 的变量，实际上，beep指示创建这个 TimePrinter 的 TalkingClock 对象中的字段。可以看到，一个内部类方法可以访问自身的实例字段，也可以访问创建它的外部类对象的实例字段。

为此，内部类的对象总有一个隐式引用，指向创建它的外部类对象，如图 6-3 所示

图6-3 内部类对象有一个外部类对象的引用

这个引用在内部类的定义中是不可见的。不过，为了说明这个慨念，我们将外部类对象的引用称为 outer。于是 actionPerformed 方法将等价于以下代码:

public void actionPerformed(ActionEvent event){
	System.out.println("At the tone, the time is" 
                       + Instant,ofEpochMilli(event.getWhen()));
  if (outer.beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
}

外部类的引用在构造器中设置。编译器会修改所有的内部类构造器，添加一个对应外部类引用的参数。因为 TimePrinter 类没有定义构造器，所以编译器为这个类生成了一个无参数构造器，生成的代码如下所示:

public TimePrinter(TalkingClock clock){ // automatically generated code
	outer = clock;
}

再次强调，注意 outer 不是 Java 的关键字。我们只是用它说明内部类的有关机制。在 start 方法中构造一个 TimePrinter 对象后，编译器就会将当前语音时钟的 this引用传递给这个构造器:

var listener = new TimePrinter(this); // parameter automatically added

程序清单6-7 给出了测试这个内部类的完整程序。下面我们再来看访问控制。如果TimePrinter类是一个普通的类，它就需要通过 TalkingClock 类的公共方法访同 beep 标志，而使用内部类是一个改进，现在就不再需要提供只有另外一个类感兴趣的访问器了。

注释:我们也可以把TimePrinter 类声明为私有(private)。这样一来，只有 TalkingClock方法才能够构造 TimePrinter 对象。只有内部类可以是私有的，而常规类可以有包可见性或公共可见性。

程序清单6-7 innerClass/InnerClassTest.java

package innerClass;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.time.*;

import javax.swing.*;

/**
 * This program demonstrates the use of inner classes.
 * @version 1.11 2017-12-14
 * @author Cay Horstmann
 */
public class InnerClassTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      var clock = new TalkingClock(1000, true);
      clock.start();

      // keep program running until the user selects "OK"
      JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program?");
      System.exit(0);
   }
}

/**
 * A clock that prints the time in regular intervals.
 */
class TalkingClock
{
   private int interval;
   private boolean beep;

   /**
    * Constructs a talking clock
    * @param interval the interval between messages (in milliseconds)
    * @param beep true if the clock should beep
    */
   public TalkingClock(int interval, boolean beep)
   {
      this.interval = interval;
      this.beep = beep;
   }

   /**
    * Starts the clock.
    */
   public void start()
   {
      var listener = new TimePrinter();
      var timer = new Timer(interval, listener);
      timer.start();
   }

   public class TimePrinter implements ActionListener
   {
      public void actionPerformed(ActionEvent event)
      {
         System.out.println("At the tone, the time is " 
            + Instant.ofEpochMilli(event.getWhen()));
         if (beep) Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
      }
   }
}