66. Java 嵌套类

66. Java 嵌套类

在 Java 中，嵌套类是指在另一个类内部定义的类，根据是否使用 static 修饰符，嵌套类可分为：

1. 非静态嵌套类（内部类，Inner Class）
2. 静态嵌套类（Static Nested Class）

定义方式如下：

class OuterClass {
    // 非静态嵌套类（内部类）
    class InnerClass {
        // 内部类内容
    }
    
    // 静态嵌套类
    static class StaticNestedClass {
        // 静态嵌套类内容
    }
}

1. 非静态嵌套类（内部类）

与外部类的关系：

• 内部类与外部类实例相关联，可以直接访问外部类的所有成员，包括私有成员。

创建内部类实例：

OuterClass outer = new OuterClass();
OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass();

访问修饰符：

• 内部类可被声明为 private、public、protected 或包级私有（无修饰符），与其他类成员一致。

用途：

• 当内部类仅对外部类有意义，或需要访问外部类实例的非静态成员时，使用内部类可实现更紧密的封装和逻辑关联。

示例：

public class OuterClass {
    private String outerField = "外部类字段";

    // 内部类
    class InnerClass {
        void display() {
            System.out.println("访问：" + outerField);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass();
        inner.display(); // 输出：访问：外部类字段
    }
}

在上述示例中，InnerClass 作为 OuterClass 的内部类，直接访问了外部类的私有字段 outerField。

2. 静态嵌套类（Static Nested Class）

与外部类的关系：

• 静态嵌套类与外部类本身关联，不依赖外部类实例；不能直接访问外部类的实例成员，若需访问，必须通过外部类对象引用。

创建静态嵌套类实例：

OuterClass.StaticNestedClass nestedObj = new OuterClass.StaticNestedClass();

访问修饰符：

• 静态嵌套类可声明为 private、public、protected 或包级私有。

用途：

• 当嵌套类不需访问外部类实例成员，但在概念或逻辑上与外部类紧密相关时，使用静态嵌套类可简化包结构，保持封装性。

示例：

public class OuterClass {
    private static String staticOuterField = "外部类静态字段";

    // 静态嵌套类
    static class StaticNestedClass {
        void display() {
            System.out.println("访问：" + staticOuterField);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        OuterClass.StaticNestedClass nestedObj = new OuterClass.StaticNestedClass();
        nestedObj.display(); // 输出：访问：外部类静态字段
    }
}

在此示例中，StaticNestedClass 作为静态嵌套类，访问了外部类的静态字段 staticOuterField。

3. 使用嵌套类的优势

1. 逻辑分组： 将仅在外部类内部使用且与外部类高度相关的类嵌套在外部类中，使代码结构更紧凑、清晰，减少包中不必要的顶级类。
2. 增强封装性：
   • 如果一个辅助类需要访问另一个类的私有成员，将其作为内部类可获得访问权限，同时对外保持隐藏，减少外部依赖。
   • 静态嵌套类也可隐藏在外部类中，起到“包装内部实现”的作用，使外部只需关注外部类，而无需了解辅助类。
3. 便于维护： 代码更接近使用它的地方，对于小型类或仅有辅助功能的类，直接在外部类内部声明可使阅读和维护更加容易。

4. 总结

• 内部类（非静态嵌套类）： 依赖外部类实例，可以访问外部类的所有成员。对象创建需要外部类对象。
• 静态嵌套类： 不依赖外部类实例，不能直接访问外部类的实例成员。
• 嵌套类可使用访问修饰符（private、public、protected、包级私有）来控制可见性。
• 使用嵌套类能够逻辑分组仅在外部类内部使用的类、增强封装性以及改善代码可读性。

这使得嵌套类在组织紧密相关的类或隐藏实现细节时非常有用。