Java进阶-嵌套类
到现在为止，我们都是在Java文件中直接定义类。这样的类出现在包(package)的级别上。Java允许类的嵌套定义。
这里将讲解如何在一个类中嵌套定义另一个类。
嵌套
内部类
Java允许我们在类的内部定义一个类。如果这个类是没有static修饰符，那么这样一个嵌套在内部的类称为内部类(inner class)。
内部类被认为是外部对象的一个成员。在定义内部类时，我们同样有访问权限控制(public, private, protected)。
在使用内部类时，我们要先创建外部对象。由于内部类是外部对象的一个成员，我们可以在对象的内部自由使用内部类:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Human me = new Human("Vamei");
me.drinkWater(0.3);
}
}
class Human {
/**
* inner class
*/
private class Cup {
public void useCup(double w) {
this.water = this.water - w;
}
public double getWater() {
return this.water;
}
private double water = 1.0;
}
/**
* constructor
*/
public Human(String n) {
this.myCup = new Cup();
this.name = n;
}
public void drinkWater(double w) {
myCup.useCup(w);
System.out.println(myCup.getWater());
}
private Cup myCup;
private String name;
}
上面的例子中，Cup类为内部类。该内部类有private的访问权限，因此只能在Human内部使用。这样，Cup类就成为一个被Human类专用的类。
如果我们使用其他访问权限，内部类也能从外部访问，比如:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Human me = new Human("Vamei");
me.drinkWater(0.3);
Human.Cup soloCup = me.new Cup(); // be careful here
}
}
class Human {
/**
* inner class
*/
class Cup {
public void useCup(double w) {
this.water = this.water - w;
}
public double getWater() {
return this.water;
}
private double water = 1.0;
}
/**
* constructor
*/
public Human(String n) {
this.myCup = new Cup();
this.name = n;
}
public void drinkWater(double w) {
myCup.useCup(w);
System.out.println(myCup.getWater());
}
private Cup myCup;
private String name;
}
这里，内部类为默认访问权限(包访问权限)。我们可以在Test类中访问Human的内部类Cup，并使用该内部类创建对象。注意我们创建时如何说明类型以及使用new:
Human.Cup soloCup = me.new Cup();
我们在创建内部类对象时，必须基于一个外部类对象(me)，并通过该外部类对象来创建Cup对象(me.new)。我将在下一节讲述其中的含义。
闭包
可以看到，我们直接创建内部类对象时，必须是基于一个外部类对象。也就是说，内部类对象必须依附于某个外部类对象。
内部对象与外部对象
与此同时，内部类对象可以访问它所依附的外部类对象的成员(即使是private的成员)。从另一个角度来说，内部类对象附带有创建时的环境信息，也就是其他语言中的闭包(closure)特性。可参考Python闭包
我们看下面的例子:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Human me = new Human("Vamei");
Human him = new Human("Jerry");
Human.Cup myFirstCup = me.new Cup();
Human.Cup mySecondCup = me.new Cup();
Human.Cup hisCup = him.new Cup();
System.out.println(myFirstCup.whosCup());
System.out.println(mySecondCup.whosCup());
System.out.println(hisCup.whosCup());
}
}
class Human {
/**
* inner class
*/
class Cup {
public String whosCup() {
return name; // access outer field
}
}
/**
* constructor
*/
public Human(String n) {
this.name = n;
}
public void changeName(String n) {
this.name = n;
}
private String name;
}
运行结果:
Vamei
Vamei
Jerry
在上面的例子中，我们通过内部类对象访问外部类对象的name成员。当我们基于不同的外部对象创建内部类对象时，所获得的环境信息也将随之变化。
嵌套static类
我们可以在类的内部定义static类。这样的类称为嵌套static类(nested static class)。
我们可以直接创建嵌套static类的对象，而不需要依附于外部类的某个对象。相应的，嵌套static类也无法调用外部对象的方法，也无法读取或修改外部对象的数据。从效果上看，嵌套static类拓展了类的命名空间(name space)，比如下面的Human.Mongolian:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Human.Mongolian him = new Human.Mongolian();
him.Shout();
}
}
class Human {
/**
* nested class
*/
static class Mongolian {
public void Shout() {
System.out.println("Oh...Ho...");
}
}
}
在定义嵌套static类时，我们同样可以有不同的访问权限修饰符。
总结
嵌套类允许我们更好的组织类
内部类实现了闭包