到現在為止，我們都是在Java文件中直接定義類。這樣的類出現在包(package)的級別上。Java允許類的嵌套定義。
這里將講解如何在一個類中嵌套定義另一個類。
內部類
Java允許我們在類的內部定義一個類。如果這個類是沒有static修飾符，那么這樣一個嵌套在內部的類稱為內部類(inner class)。
內部類被認為是外部對象的一個成員。在定義內部類時，我們同樣有訪問權限控制(public, private, protected)。
在使用內部類時，我們要先創建外部對象。由于內部類是外部對象的一個成員，我們可以在對象的內部自由使用內部類:
實例代碼：
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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類為內部類。該內部類有private的訪問權限，因此只能在Human內部使用。這樣，Cup類就成為一個被Human類專用的類。
如果我們使用其他訪問權限，內部類也能從外部訪問，比如:
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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;} |
這里，內部類為默認訪問權限(包訪問權限)。我們可以在Test類中訪問Human的內部類Cup，并使用該內部類創建對象。注意我們創建時如何說明類型以及使用new:
Human.Cup soloCup = me.new Cup();
我們在創建內部類對象時，必須基于一個外部類對象(me)，并通過該外部類對象來創建Cup對象(me.new)。我將在下一節講述其中的含義。
閉包
可以看到，我們直接創建內部類對象時，必須是基于一個外部類對象。也就是說，內部類對象必須依附于某個外部類對象。
內部對象與外部對象
與此同時，內部類對象可以訪問它所依附的外部類對象的成員(即使是private的成員)。從另一個角度來說，內部類對象附帶有創建時的環境信息，也就是其他語言中的閉包(closure)特性。可參考Python閉包
我們看下面的例子:
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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;} |
運行結果:
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VameiVameiJerry |
在上面的例子中，我們通過內部類對象訪問外部類對象的name成員。當我們基于不同的外部對象創建內部類對象時，所獲得的環境信息也將隨之變化。
嵌套static類
我們可以在類的內部定義static類。這樣的類稱為嵌套static類(nested static class)。
我們可以直接創建嵌套static類的對象，而不需要依附于外部類的某個對象。相應的，嵌套static類也無法調用外部對象的方法，也無法讀取或修改外部對象的數據。從效果上看，嵌套static類拓展了類的命名空間(name space)，比如下面的Human.Mongolian:
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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..."); } }} |
在定義嵌套static類時，我們同樣可以有不同的訪問權限修飾符。
總結
嵌套類允許我們更好的組織類
內部類實現了閉包
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