java-basics [nested classes]

快来打我* 2024-02-18 14:57 15阅读 0赞

嵌套类[nested classes][]  
定义在类内部的类，叫做嵌套类。

class OuterClass {
        ...
        class NestedClass {
            ...
        }
    }

根据类是否为静态的，嵌套类可以分为静态嵌套类和内部类。  
（嵌套类、静态嵌套类、内部类）。  
嵌套类是外部类的成员，内部类（非静态嵌套类）可以访问外部类的成员，即使是那些私有成员。静态嵌套类不能访问外部类的成员。嵌套类可以是private public protected甚至是package private（modifiers）。外部类只能是public。

### 使用嵌套类原因 ###

*  只在一个地方使用的一种逻辑地组织方法。如果一个类只对另一个类有用，把它嵌套到另一个类中是符合逻辑的，并且这样的“帮助类”使得整个package结构更合理。
 *  增加封装性。类A和B，如果B需要访问A的成员，但是A的成员需要对外不可见（即private类型），那么B可以作为A的内部类，进而访问那些成员，而且，B也可以对外隐藏起来。
 *  可读性和便于维护。嵌套类和它们的外部类位置更近。

### 静态嵌套类 ###

就像类的方法和变量，静态嵌套类和它的外部类是关联的。并且像静态方法一样，静态嵌套类不能直接访问外部类的实例变量或方法，只能通过对象引用。静态嵌套类与它的外部类（和其他类）的实例成员交互，就像其他顶级类一样；效果上，就像是顶级类在另一个顶级类中一样：  
访问静态嵌套类：  
`OuterClass.StaticNestedClass`  
创建静态嵌套类的对象，语法:  
`OuterClass.StaticNestedClass nestedClass = new OuterClass.StaticNestedClass();`

### 内部类 ###

像实例方法和变量，内部类与其外部类的实例相关联，并且可以直接访问那个对象的方法和域。因为内部类和实例关联，它不能定义静态成员。

class OuterClass {
        ...
        class InnerClass {
            ...
        }
    }

内部类的实例成员，存在于外部类的实例中。一个InnerClass的实例，只能在OuterClass的实例中存在并且可以直接访问外部实例的成员。  
初始化一个内部类，必须定义和初始化外部类。在外部类对象内创建内部类对象：  
`OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();`  
有两种特殊类型内部类：局部类（local classes）和匿名类（anonymous classes）。

#### 局部类 （local classes） ####

在方法中声明的内部类。

#### 匿名类 （anonymous classes） ####

方法中声明的没有名字的内部类。就像没有名字的局部类。在只需要只用局部类一次的时候，使用匿名类。

##### ***声明匿名类*** #####

局部类是类的声明，而内部类是表达式。局部类和内部类：

public class HelloWorldAnonymousClasses {
        
        interface HelloWorld {
            public void greet();
        }
        public void sayHello() {
            class EnglishGreeting implements HelloWorld {
                public void greet() {
                }
            }
            HelloWorld englishGreeting = new EnglishGreeting(); // local class
            HelloWolrd frenchGreeting = new HelloWorld() { // anonymous class
                String name = "tout le monde";
                public void greet() {
                    System.out.println(name);
                }
            };
            englishGreeting.greet();
            frenchGreeting.greet();
        }
        public static void main(String ... args) {
            HelloWorldAnonymousClasses myApp = new HelloWorldAnonymousClasses();
            myApp.sayHello();
        }
    }

##### ***匿名类语法*** #####

匿名类表达式就像调用一个constructor，只不过代码快中含有对类的定义。  
匿名类表达式包含：

*  new
 *  要实现的接口或要继承的类
 *  一对括号，含有constructor的参数，就像初始化类的对象。因为接口没有constructor，所以接口的括号内总是空的。
 *  类的声明体。其中，可以有函数声明但不能有语句。  
    因为匿名类的定义是表达式，因此它必须是表达式的一部分。上面例子中，初始化frenchGreeting对象的表达式中有匿名类定义的表达式。

##### ***外部作用域的局部变量，声明和访问匿名类的成员*** #####

*  匿名类可以访问其enclosing class的成员。
 *  匿名类不能访问作用域内的非final或者等效final类型的局部变量。
 *  与嵌套类有相同的shadowing  
    限制：
 *  匿名类中不能有静态初始化或者成员接口
 *  匿名类不能有constructor
 *  可以有静态成员即常量
 *  可以有域、额外的方法（接口或父类之外的方法）、实例初始化、局部类

#### 修饰符（Modifiers） ####

就像其他类成员一样，public private protected 和package private

### Shadowing ###

同名声明遮蔽问题，无法仅仅用名字访问一个被遮蔽的声明。

public class ShadowTest {
        
        public int x = 0;
        class FirstLevel { // package private inner class.
            public int x = 1;
            void methodInFirstLevel(int x) {
                System.out.println("x = " + x); // 23
                System.out.println("this.x = " + this.x); // 1
                System.out.println("ShadowTest.this.x = " + ShadowTest.this.x); // 0
            }
        }
        public static void main(String ... args) {
            ShadowTest st = new ShadowTest();
            ShadowTest.FirstLevel fl = st.new FirstLevel();
            fl.methodInFirstLevel(23);
        }
    }

定义了三个变量x，`ShadowTest`成员变量，内部类`FirstLevel`成员变量，函数`methodInFirstLevel`的参数。`methodInFirstLevel`函数的参数x遮蔽了`FirstLevel`的成员变量，因此用`this`指明作用域（enclosing scope）。  
通过类名，引用更大范围作用域的成员变量。`ShadowTest.this.x`，从`methodInFirstLevel`函数访问`ShadowTest`的成员变量`x`

### 序列化 ###

非常不鼓励序列化内部类，包括匿名内部类和局部类。当编译器编译某些构建时，例如内部类，它创建一个synthetic constructs：类、方法、域和其他构建，在源码中没有相应构建。它使得编译器实现新的java语言特性，而不用改变jvm。然而不同编译器实现起来可能不同，以为着.class文件可能不同。因此如果序列化和反序列化的JRE实现不同，会有兼容问题。

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[nested classes]: https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/nested.html