java 嵌套類的分類、為什么使用嵌套類？

java程序語(yǔ)言允許你在一個(gè)類里面再聲明另一個(gè)類，這樣的類成為嵌套類，說(shuō)明如下:

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

術(shù)語(yǔ)：嵌套類分為兩種：靜態(tài)或非靜態(tài)。嵌套類聲明為static稱為靜態(tài)嵌套類。非靜態(tài)嵌套類都稱為內(nèi)部類。

class OuterClass {
    ...
    static class StaticNestedClass {
        ...
    }
    class InnerClass {
        ...
    }
}

一個(gè)嵌套類是它的封裝類的成員。非靜態(tài)嵌套類可以訪問(wèn)它的封裝類的其他成員，即使這些成員聲明是private。靜態(tài)嵌套類不能訪問(wèn)封裝類的其他成員。就像外部類的一個(gè)成員一樣，嵌套類可以聲明為private,public,protected,包內(nèi)私有(回顧外部類只能聲明為public或者是包內(nèi)私有)

為什么使用嵌套類

使用嵌套類，其中有幾個(gè)令人信服的理由：

它是一個(gè)在一個(gè)地方使用類的邏輯分組的方法

它加強(qiáng)封裝

嵌套類可以促進(jìn)更可讀性，可維護(hù)性的代碼。

類的邏輯分組—如果一個(gè)類只是被其他一個(gè)類使用，那么合乎邏輯的是把它嵌套到該類，讓這兩個(gè)類在一起。嵌套這樣的幫助類可以讓包更加精簡(jiǎn)。

加強(qiáng)封裝—考慮兩個(gè)頂級(jí)類，A和B，如果B需要訪問(wèn)A的private成員，通過(guò)在A類隱藏B類，那么即使A的成員聲明為private，那么B也可以訪問(wèn)它們。更多的是，B本身也可以隱藏于外部。

更可讀性，可維護(hù)性的代碼—在頂級(jí)類里嵌套小類，讓代碼更靠近使用的地方。

靜態(tài)嵌套類

和類方法，類變量一樣，一個(gè)靜態(tài)嵌套類是和它的外部類關(guān)聯(lián)的。就像靜態(tài)類方法一樣，一個(gè)靜態(tài)嵌套類不能直接引用封裝類的實(shí)例變量或者方法—它只能通過(guò)封裝類的引用訪問(wèn)它們。

注意：一個(gè)靜態(tài)嵌套類訪問(wèn)它的封裝類(和其他類)的實(shí)例成員，就像訪問(wèn)其他頂級(jí)類一樣。事實(shí)上，一個(gè)靜態(tài)嵌套類就像一個(gè)頂級(jí)類，只是行為上嵌套在另一個(gè)頂級(jí)類里而已，達(dá)到打包方便的目的。

靜態(tài)嵌套類是使用封裝類的名字訪問(wèn)：

OuterClass.StaticNestedClass

例如，創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)嵌套類的對(duì)象，語(yǔ)法是：

OuterClass.StaticNestedClass nestedObject = new OuterClass.StaticNestedClass();

內(nèi)部類

如實(shí)例方法和實(shí)例字段一樣，一個(gè)內(nèi)部類是和封裝類的實(shí)例關(guān)聯(lián)的，并且可以直接訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象的成員和方法。正是因?yàn)橐粋�(gè)內(nèi)部類是和實(shí)例關(guān)聯(lián)的，所以它不能定義任何靜態(tài)成員。

內(nèi)部類的對(duì)象實(shí)例存在于外部類的實(shí)例，考慮下面的類：

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

一個(gè)內(nèi)部類的實(shí)例，盡可以存在于外部類的實(shí)例中，并且可以直接訪問(wèn)封裝實(shí)例的方法和字段。下圖說(shuō)明了這個(gè)想法：

一個(gè)內(nèi)部類的實(shí)例存在于外部類的實(shí)例

實(shí)例化內(nèi)部類之前，你首先要實(shí)例化外部類。然后基于外部類的對(duì)象創(chuàng)建內(nèi)部類對(duì)象，語(yǔ)法是：

還有，有兩種特別的內(nèi)部類，局部類和匿名類(也可以成為匿名內(nèi)部類)。這兩者會(huì)在后面討論。

內(nèi)部類例子

為了演示內(nèi)部類的使用，讓我們思考一個(gè)數(shù)組。接下來(lái)的例子，我們會(huì)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組，填充為整數(shù)，輸出的數(shù)組的索引值是升序的。

下面的DataStructure類包括：

DataStructure外部類，包含了添加整數(shù)到內(nèi)部數(shù)組的方法，輸出數(shù)組里的索引值

InnerEvenIterator內(nèi)部類，類似java的標(biāo)準(zhǔn)迭代器。迭代器用于遍歷一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)果，典型的是判斷是否到了最后一個(gè)元素，檢索當(dāng)前元素，移動(dòng)到下一個(gè)元素。

在main方法里實(shí)例化DataStructure對(duì)象，使用它填充數(shù)組arrayOfInts為一系列整數(shù)(0, 1, 2, 3, etc.),然后調(diào)用一個(gè)printEven 方法，輸出arrayOfInts的索引值。

public class DataStructure {
    // create an array
    private final static int SIZE = 15;
    private int[] arrayOfInts = new int[SIZE];
   
    public DataStructure() {
        // fill the array with ascending integer values
        for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            arrayOfInts[i] = i;
        }
    }
   
    public void printEven() {
        // print out values of even indices of the array
        InnerEvenIterator iterator = this.new InnerEvenIterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.getNext() + " ");
        }
    }
   
    // inner class implements the Iterator pattern
    private class InnerEvenIterator {
        // start stepping through the array from the beginning
        private int next = 0;
       
        public boolean hasNext() {
            // check if a current element is the last in the array
            return (next <= SIZE - 1);
        }
       
        public int getNext() {
            // record a value of an even index of the array
            int retValue = arrayOfInts[next];
            //get the next even element
            next += 2;
            return retValue;
        }
    }
   
    public static void main(String s[]) {
        // fill the array with integer values and print out only
        // values of even indices
        DataStructure ds = new DataStructure();
        ds.printEven();
    }
}

輸出是:

0 2 4 6 8 10 12 14 

注意InnerEvenIterator是直接引用DataStructure對(duì)象的實(shí)例變量arrayOfInts。

內(nèi)部類可用來(lái)實(shí)現(xiàn)幫助類，就像上面的例子。如果你計(jì)劃處理用戶接口事件，你需要指導(dǎo)如何使用內(nèi)部類，因?yàn)槭录�處理機(jī)制中，內(nèi)部類是廣泛使用的。

局部和匿名內(nèi)部類

有兩種良性的內(nèi)部類。你可以在方法體內(nèi)聲明一個(gè)內(nèi)部類。這樣的類成為局部?jī)?nèi)部類。你也可以在方法體內(nèi)，聲明一個(gè)沒(méi)有名字的內(nèi)部類，這種類就是匿名內(nèi)部類了。我們將會(huì)在java高級(jí)編程遇到它。

修飾符

可以為內(nèi)部類使用修飾符，就像外部類成員那么使用。例如，可以使用特殊訪問(wèn)—private,public,protected—限制訪問(wèn)內(nèi)部類的方式，就像和其他類成員的使用方式一樣。