嵌套类(nested class)是指被定义在另一个类的内部的类。嵌套存在的目的应该只是为它的外围类提供服务。如果嵌套类将来可能会用于其他的某个环境中,它就应该是顶层类。嵌套类有四种:静态成员类,非静态成员类,匿名类和局部类,除了第一种外,其他三种都被称为内部类。本条目将告诉你什么时候应该使用哪种嵌套类,以及这样做的原因。
静态成员类是最简单的一种嵌套类。最好把它看作是普通的类。只是碰巧被声明在另一个类的内部而已,它可以访问外围类的所有成员,包括那些申明为私有的成员。静态成员类是外围类的一个静态成员,与其他的静态成员一样,也遵守同样的可访问性规则。如果它被申明为私有的,它就只能在外围类的内部才可以被访问,等等。
静态成员类的一种常见用法是作为共有的辅助类,仅当与它的外部类一起使用时才有意义。
public class Outer {
private String name;
private int age;
public static class Builder {
private String name;
private int age;
public Builder(int age) {
this.age = age;
}
public Builder withName(String name) {
this.name = name;
return this;
}
public Builder withAge(int age) {
this.age = age;
return this;
}
public Outer build() {
return new Outer(this);
}
}
private Outer(Builder b) {
this.age = b.age;
this.name = b.name;
}
}
从语法上来讲,静态成员类和非静态成员类之间唯一的区别是,静态成员类的声明中包含修饰符static,尽管他们的语法非常相似,但是这两种嵌套类有很大的不同。非静态成员类的每个实例都隐含着与外围实例上的方法,或者利用修饰过的this构造获得外围实例的引用。如果嵌套类的实例可以在它外围类的实例之外独立存在,这个嵌套类就必须是静态成员类,在没有外围实例的情况下,要想创建非静态成员的实例是不可能的。
当非静态成员类的实例被创建的时候,它和外围实例之间的关联关系也随之被建立起来,而且,这种关联关系以后不能被修改。通常情况下,当外围类的某个实例方法的内部调用非静态成员类的构造器时,这种关联关系被自动建立起来,这种关联关系需要消耗非静态成员类实例的空间,并且增加了构造的时间开销。如果声明成员类不要求访问外围实例,就要始终把static修饰符放在它的声明中,使它成为静态成员类,而不是非静态成员类。如果省略了static修饰符,则每个实例都将包含一个额外的指向外围对象的引用。保存这份引用要消耗时间和空间,并且会导致外围实例在符合垃圾回收时却任然保留
非静态成员类的常见用法是实现各种集合的迭代器(iterator),私有静态成员类的常见用法是用来代表外围类的对象的组件。例如,考虑一个Map实例,它把key和value关联起来,许多Map实现的内部都有一个Entry对象
对应于Map中的咩歌键值对。虽然每个entry都与一个map关联,但是entry上的方法(getKey,getValue等)并不需要访问改Map,因此使用非静态成员来表示就很浪费,
匿名类
匿名类不同于Java程序设计语言中的其他任何语法单元。正如你所想象的,匿名类没有名字。它不是外围类的一个成员。它并不与其他的成员一起被声明,而是在使用的同时被声明和实例化。匿名类可以出现在代码中任何允许存在表达式的地方。当且仅当匿名类出现在非静态的环境中时,它才有外围实例。但是即使它们出现在静态的环境中,也不可能拥有任何静态成员。
匿名类的适用性受到诸多的限制。
- 除了在它们被声明的时候之外,是无法将它们实例化的,你不能执行instanceof测试,或者做任何需要命名类的其他事情。
- 你无法声明一个匿名类来实现多个接口,或者扩展一个类,并同时扩展类和实现接口。
- 匿名类的客户端无法调用任何成员,除了从它的超类型中继承得到之外。
- 由于匿名类出现在表达式当中,它们必须保持简短——大约10行或者更少些——否则会影响程序的可读性。
匿名类常见用法
- 第一种常见用法就是动态的创建函数对象(function object,见21条)。例如,第21条中-Arrays.sort方法调用,利用匿名的Comparator实例,根据一组字符串的长度对它们进行排序。
- 第二种常见的用法是创建过程对象(process object),比如Runnable、Thread或者TimerTask实例。
- 第三种常见的用法是在静态工厂内部(参见第18条中部分的intArrayAsList方法)。
static List<Integer> intArrayAsList(final int[] a) {
if (a == null)
throw new NullPointerException();
return new AbstractList<Integer>() {
public Integer get(int i) {
return a[i];
}
@Override
public Integer set(int i, Integer val) {
int oldVal = a[i];
a[i] = val;
return oldVal;
}
public int size() {
return a.length;
}
};
}
局部类
局部类是四种嵌套类中用的最少的类。在任何“可以声明局部变量”的地方,都可以声明局部类,并且局部类也遵守同样的作用域规则。局部类与其他三种嵌套类中的每一种都有一些共同的属性。与成员类一样,局部类有名字,可以被重复使用。与匿名类一样,只有当局部类实在非静态环境中定义的时候,才有外围实例,它们也不能包含静态成员。与匿名类一样,它们必须简短以便不会影响到可读性。
示例:
public class outerTolocal {
public String string;
public int localInt;
public void OtoLocal() {}
public void localMthod(final int m, int n) {
class local {
//此类为局部类
//局部类不需要加public 修饰符,因为这方法执行完 这类就消失了
int methodInt = m;
/**
* 局部类的变量如果要等于外部类的方法的变量,
* 此时外部类的方法变量必须用final 修饰符
* 如:
*/
final int m;
void localInner() {
System.out.println("local method");
}
}
new local().localInner();//在另外的一个类的中不可以创建局部内部类的实例,只能在局部内部类中来创建。
}
}