Java中的静态类以及嵌套类
原文地址： http://www.geeksforgeeks.org/static-class-in-java/ Java中的静态类
http://tutorials.jenkov.com/java/nested-classes.html Java中的嵌套类
在Java中类可以是静态的么？
在Java中类可以是静态的。在Java中有静态实例变量，静态方法，以及静态块，类也可以是静态的。在Java中我们可以在类中再次定义一个类。这种类被称为嵌套类。嵌套类外围的类被称为外部类。在Java中不能使最顶层类为静态类，而只有嵌套的类可以是静态类。
静态类与非静态类的区别？
下面列出了静态类与非静态类的主要区别。非静态嵌套类通常被称为内部类。
- 嵌套静态类不需要外部类的引用，但是非静态嵌套类或者内部类需要外部类的引用。(Nested static class doesn’t need reference of Outer class, but Non-static nested class or Inner class requires Outer class reference.)
- 内部类(非静态嵌套类)可以访问外部类的静态与非静态成员。静态类不能够访问外部类的非静态成员。
- 创建内部类的实例，在没有外部类的实例时，无法创建。内部类可引用其所在外部类的数据与方法。因此我们不需要传递对象的引用给内部类的构造器。因为这一点，内部类使得程序变得更简洁。
class OuterClass{
private static String msg = "GeeksForGeeks";
private String nonStaticMsg = "nonStaticGeeksForGeeks";
// 静态嵌套类
public static class NestedStaticClass{
// 只有外部类的静态称为可以在该静态类中访问
public void printMessage(){
System.out.println("Message from nested static class: " + msg);
// 报错，因为在静态类中访问非静态成员nonStaticMsg
// System.out.println("Message from nested static class: " + nonStaticMsg);
}
}
public class InnerClass{
public void display(){
// 内部类中，静态与非静态成员都可以访问。
System.out.println("Message from nested static class: " + msg);
System.out.println("Message from nested static class: " + nonStaticMsg);
}
}
}
public class App
{
public static void main( String[] args )
{
// 创建嵌套静态类的实例
OuterClass.NestedStaticClass printer = new OuterClass.NestedStaticClass();
printer.printMessage();
// 为了创建内部类的实例，我们需要一个外部类的实例
OuterClass outer = new OuterClass();
OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass();
// 调用内部类的非静态方法
inner.display();
// 还可以用以一步来创建内部类的实例
OuterClass.InnerClass innerObject = new OuterClass().new InnerClass();
innerObject.display();
}
}
class Outer{
public static class StaticInner{
}
public class Inner{
}
public static void test(){
Inner it1 = new Inner(); // 报错，需要创建Outer,然后通过Outer建立Inner的实例
StaticInner st = new StaticInner();
}
public void test2(){
Inner it2 = new Inner();
}
}
嵌套类
在Java中，嵌套类是定义在另一个类内部的类。
使用嵌套类的目的是将外部类与嵌套类清晰地组织在一起，并表示这两个类是一起使用的。或者，嵌套类仅仅在内部被外围类所使用。
Java开发者通常将嵌套类视为内部类，但内部类（非静态嵌套类）仅仅是Java中几种不同嵌套类中的一种。
在Java中，嵌套类被看作是外围类的成员。这样，嵌套类可以用public,package(无访问修饰符)，protected及private来修饰。因此，Java中的嵌套类可以被子类继承。
在Java中你可以创建几种不同类型的嵌套类。它们是：
- 静态嵌套类
- 非静态嵌套类
- 局部类
- 匿名类
静态嵌套类
静态嵌套类是以如下形式声明的:
public class Outer {
public static class Nested {
}
}
为了创建嵌套类的实例，你必须以外部类Outer作为类Nested的前缀来引用它。Outer.Nested instance = new Outer.Nested();由于是静态的，静态嵌套类只能通过一个其外层类的实例的引用来访问外部类实例。
非静态嵌套类(内部类)
在java中非静态嵌套类被称为内部类。内部类是与一个外部类实例相关联。必须先创建外部类实例，随后才能创建内部类。
public class Outer {
public class Inner {
}
}
Outer outer = new Outer();
Outer.Inner inner = outer.new Inner();
非静态嵌套类(内部类)能够访问外部类的域，即使它们被声明为private.
public class Outer {
private String text = "I am private!";
public class Inner {
public void printText() {
System.out.println(text);
}
}
}
//printText中引用了一个Outer类中private成员text.这是可以的。下面是printText的调用方式。
Outer outer = new Outer();
Outer.Inner inner = outer.new Inner();
inner.printText();
内部类作用域屏蔽
如果内部类声明的域或方法与外围类有相同的名字，内部域或方法会屏蔽外部类的域或方法。
public class Outer {
private String text = "I am Outer private!";
public class Inner {
private String text = "I am Inner private";
public void printText() {
System.out.println(text);
}
}
}
上面的例子中，Outer与Inner类都包含有名为text的域。当Inner类引用text时，它引用的是自己的text域。外部类引用text时，它引用的也是自己的text域。
Java中，内部类可以引用外部类同名的text域。通过,外部类名.this.变量名 的形式来引用。
public class Outer {
private String text = "I am Outer private!";
public class Inner {
private String text = "I am Inner private";
public void printText() {
System.out.println(text);
System.out.println(Outer.this.text);
}
}
}
局部类
Java中局部类与内部类类似,局部类定义在一个方法或作用域块的内部。
class Outer {
public void printText() {
class Local {
}
Local local = new Local();
}
}
局部类只能在定义的作用域内被访问。
局部类可以像内部类一样访问外围类的方法或变量。
局部类可以访问其所在方法或作用域块内部的变量，这些变量需要被定义为finnal。
从Java8开始，局部类可以访问其所在方法的局部变量以及方法参数。这些参数必须被声明为final或是effectually final, effectually final意思是，变量在初始化后再不会被改变。方法参数一般都是 effectually final.
局部类也可以在静态方法中声明。这种情况，局部类仅仅可以访问外围类的静态部分。局部类不能包含静态声明(常量可以 - 变量被声明为static final),因为本质上，即使局部类在静态方法中被声明，局部类也是非静态的。
局部类与内部类有着相同的变量屏蔽规则。
匿名类
Java中，如果嵌套类没有名称，则为匿名类。通常作为一个已经存在的类的子类来声明，或是某个接口的实现。匿名类在实例化时定义。如下定义了一个SuperClass的匿名子类。
public class SuperClass {
public void doIt() {
System.out.println("SuperClass doIt()");
}
}
SuperClass instance = new SuperClass() {
public void doIt() {
System.out.println("Anonymous class doIt()");
}
};
instance.doIt();
匿名类子类化SuperClass并且覆盖doIt()方法。
匿名类可以实现一个接口，而不需要继承一个类。
public interface MyInterface {
public void doIt();
}
MyInterface instance = new MyInterface() {
public void doIt() {
System.out.println("Anonymous class doIt()");
}
};
instance.doIt();
如你所见，匿名类实现了一个接口与匿名类继承另一个类十分类似。匿名类可以访问外围类的成员，它也可以访问被声明为final 或 effectively final(since Java8)的局部变量。
你可以在匿名类中声明一个变量或方法，但不能声明一个构造器，你可以声明一个静态初始化器取代构造器。例如：final Strint textToPrint = "Text...";
匿名类与内部类有着同样的作用域屏蔽规则。
嵌套类的好处
嵌套类的好处是，你可以将相关的类组织在一起。你可以将相关类放入一个包中，但将一个类放入另一个类内部，以加强它们之间的关联。
嵌套类通过仅仅被外围类所使用。通常嵌套类仅仅对外围类可见，仅仅是内部使用，而在对于外围类之外的类是不可见的。其它情况下，仅当外围类被使用时，嵌套类才对于外围类之外的类可见。
一个实例是，Cache类。在Cache类内部，你声明了一个CacheEntry类，这个类包含了关于Cache的信息。(信息包括：值，插入时间，访问次数等)。 如果用户不需要获取CacheEntry自身信息，Cache类的使用者是看不到CacheEntry类的，仅能看到缓存的值。然而，Cache类可能会使cacheEntry类对外部可见。这样使用者可以获得更多的信息，而不仅仅是存数的值。
如下是两个Cache的实现：
public class Cache {
private Map<String, CacheEntry> cacheMap = new HashMap<String, CacheEntry>();
private class CacheEntry {
public long timeInserted = 0;
public object value = null;
}
public void store(String key, Object value){
CacheEntry entry = new CacheEntry();
entry.value = value;
entry.timeInserted = System.currentTimeMillis();
this.cacheMap.put(key, entry);
}
public Object get(String key) {
CacheEntry entry = this.cacheMap.get(key);
if(entry == null) return null;
return entry.value;
}
}
public class Cache {
private Map<String, CacheEntry> cacheMap = new HashMap<String, CacheEntry>();
public class CacheEntry {
public long timeInserted = 0;
public object value = null;
}
public void store(String key, Object value){
CacheEntry entry = new CacheEntry();
entry.value = value;
entry.timeInserted = System.currentTimeMillis();
this.cacheMap.put(key, entry);
}
public Object get(String key) {
CacheEntry entry = this.cacheMap.get(key);
if(entry == null) return null;
return entry.value;
}
public CacheEntry getCacheEntry(String key) {
return this.cacheMap.get(key);
}
}
第一个类隐藏了CacheEntry嵌套类，而第二个类则可以获取CacheEntry。