什么是嵌套类及内部类
可以在一个类的内部定义另一个类,这种类称为嵌套类(nested classes),它有两种类型:静态嵌套类和非静态嵌套类。静态嵌套类使用很少,最重要的是非静态嵌套类,也即是被称作为内部类(inner)。嵌套类从JDK1.1开始引入。其中inner类又可分为三种:
在一个类(外部类)中直接定义的内部类;
在一个方法(外部类的方法)中定义的内部类;
匿名内部类。
非静态嵌套类(内部类)
非静态嵌套类是另一个类中的一个类。它有权访问封闭类(外部类)的成员。它通常被称为inner class(内部类)。
由于内部类存在于外部类中,因此必须首先实例化外部类,以便实例化内部类。
这是一个如何在Java中声明内部类的示例。
示例:内部类
class CPU {
double price;
// 嵌套类
class Processor{
//嵌套类的成员
double cores;
String manufacturer;
double getCache(){
return 4.3;
}
}
//嵌套受保护的类
protected class RAM{
//受保护的嵌套类的成员
double memory;
String manufacturer;
double getClockSpeed(){
return 5.5;
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建外部类CPU的对象
CPU cpu = new CPU();
//使用外部类创建内部类Processor的对象
CPU.Processor processor = cpu.new Processor();
//使用外部类CPU创建内部类RAM的对象
CPU.RAM ram = cpu.new RAM();
System.out.println("Processor Cache = " + processor.getCache());
System.out.println("Ram Clock speed = " + ram.getClockSpeed());
}
}
输出:
Processor Cache = 4.3
Ram Clock speed = 5.5
在上面的程序中,有两个嵌套类:Processor和RAM在外部类CPU内部:。我们可以将内部类声明为受保护的。因此,我们已将RAM类声明为受保护的。
在Main类里面
我们首先创建一个名为cpu的外部类CPU的实例。
然后,使用外部类的实例,创建内部类的对象:
CPU.Processor processor = cpu.new Processor; CPU.RAM ram = cpu.new RAM();
注意:我们使用点(.)运算符使用外部类创建内部类的实例。
访问内部类中的外部类成员
我们可以使用this关键字访问外部类的成员。如果您想了解这个关键字,请访问Java this关键字。
示例:访问成员
class Car {
String carName;
String carType;
//使用构造函数赋值
public Car(String name, String type) {
this.carName = name;
this.carType = type;
}
// private 方法
private String getCarName() {
return this.carName;
}
//内部类
class Engine {
String engineType;
void setEngine() {
//访问Car的carType属性
if(Car.this.carType.equals("4WD")){
//调用Car的getCarName()方法
if(Car.this.getCarName().equals("Crysler")) {
this.engineType = "Smaller";
} else {
this.engineType = "Bigger";
}
}else{
this.engineType = "Bigger";
}
}
String getEngineType(){
return this.engineType;
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建外部类Car的对象
Car car1 = new Car("Mazda", "8WD");
//使用外部类创建内部类的对象
Car.Engine engine = car1.new Engine();
engine.setEngine();
System.out.println("8WD发动机类型= " + engine.getEngineType());
Car car2 = new Car("Crysler", "4WD");
Car.Engine c2engine = car2.new Engine();
c2engine.setEngine();
System.out.println("4WD发动机类型 = " + c2engine.getEngineType());
}
}
输出:
8WD发动机类型= Bigger
4WD发动机类型 = Smaller
在上面的程序中,我们在外部类Car中有一个名为Engine的内部类。 在这里,请注意这行,
if(Car.this.carType.equals("4WD")) {...}
我们使用this关键字来访问carType外部类的变量。您可能已经注意到,使用Car.this.carType而不是使用this.carType。
这是因为如果我们没有提到外部类的名称Car,那么this关键字将表示内部类中的成员。
同样,我们也从内部类访问外部类的方法。
if (Car.this.getCarName().equals("Crysler") {...}
需要注意的是,尽管getCarName()是一个private方法,但我们能够从内部类访问它。
静态嵌套类
在Java中,我们还可以在另一个类中定义一个静态(static)类。 这种类称为静态嵌套类(static nested class)。 静态嵌套类不称为静态内部类。
与内部类不同,静态嵌套类无法访问外部类的成员变量。这是因为静态嵌套类不需要您创建外部类的实例。
OuterClass.NestedClass obj = new OuterClass.NestedClass();
在这里,我们仅通过使用外部类的类名来创建静态嵌套类的对象。因此,不能使用OuterClass.this引用外部类。
示例:静态内部类
class MotherBoard {
//静态嵌套类
static class USB{
int usb2 = 2;
int usb3 = 1;
int getTotalPorts(){
return usb2 + usb3;
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建静态嵌套类的对象
//使用外部类的名称
MotherBoard.USB usb = new MotherBoard.USB();
System.out.println("Total Ports = " + usb.getTotalPorts());
}
}
输出:
Total Ports = 3
在上面的程序中,我们在类MotherBoard中创建了一个名为USB的静态类。 注意这一行,
MotherBoard.USB usb = new MotherBoard.USB();
在这里,我们使用外部类的名称创建一个USB对象。
现在,让我们看看如果尝试访问外部类的成员会发生什么:
示例:在静态内部类内部访问外部类的成员
class MotherBoard {
String model;
public MotherBoard(String model) {
this.model = model;
}
//静态嵌套类
static class USB{
int usb2 = 2;
int usb3 = 1;
int getTotalPorts(){
//访问外部类的变量model
if(MotherBoard.this.model.equals("MSI")) {
return 4;
}
else {
return usb2 + usb3;
}
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建静态嵌套类的对象
MotherBoard.USB usb = new MotherBoard.USB();
System.out.println("Total Ports = " + usb.getTotalPorts());
}
}
当我们尝试运行该程序时,将出现错误:
error: non-static variable this cannot be referenced from a static context
这是因为我们没有使用外部类的对象来创建内部类的对象。 因此,没有引用存储在Motherboard.this中的外部类Motherboard。
要记住的要点
Java将内部类视为类的常规成员。它们就像在类中声明的方法和变量一样。
由于内部类是外部类的成员,所以可以将任何访问修饰符(如private、protected)应用到内部类,这在普通类中是不可能的。
由于嵌套类是其封闭的外部类的成员,因此您可以使用点(.)表示法访问嵌套类及其成员。
使用嵌套的类将使您的代码更具可读性,并提供更好的封装。
非静态嵌套类(内部类)可以访问外部/封闭类的其他成员,即使它们被声明为私有的也是如此。