Java嵌套类的定义及用法

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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。

Java嵌套类的定义及用法

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

感谢各位的阅读,以上就是“Java嵌套类的定义及用法”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对Java嵌套类的定义及用法这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!


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