这是一篇对Java Nested Class基础知识的复习,也是掌握Java 8 Lambda原理的基础。能力有限,希望能把嵌套类的相关内容说清楚。
嵌套类 Nested Class就是在一个class定义的内部定义另外一个类。
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Java中一般规定类的定义文件中只能定义一个Public Class,并且公有类名需要和类的物理文件名保持一致,不然编译器会报错。这个是Java的基本原则。
有些代码组织会希望将这个公有类密切相关的类,与共有类放在一起。那么这个时候可以选择:
- 在同一个文件中,定义包私有类,或私有类。也就是说在Public文件外定义类。
- 在公有类内部,再定义一个类。
第二种方式定义的类就是本文的主题,嵌套类(Nested Class)!
嵌套类能够在任意的代码块Block中嵌套,通常情况下嵌套的范围主要是2类:
- 在Public Class范围内嵌套,换句话说就是一个类的定义作为类的Member。
- 在静态块、方法、条件判断或者循环代码块中嵌套,换句话说就是代码块中的一个Variable。
对于第一种嵌套类,可以增加访问限定符 public, protected, private 来修饰允许访问范围,也可以增加static关键词;而第二种嵌套类则不能加任何的限定符。
对于加了static的嵌套类,则称为静态嵌套类;对于没加static的嵌套类,则称为非静态嵌套类,又经常被称为内部类(inner class)。
总结静态嵌套类和内部类的区别,如下表:
静态嵌套类 | 内部类 | |
---|---|---|
生命周期 | 独立于被嵌套类 | 依赖被嵌套类,只有在被嵌套类实例化后才可使用 |
访问权限 | 不能访问被嵌套类的成员 | 能够访问被嵌套类的任何成员,包含private |
能否拥有静态成员 | 可以 | 不能 |
下面就每一个区别分别举几个例子说明:
生命周期
静态嵌套类
public class Car {
private String vendorName;
private Tier[] tiers;
public Car(String vendorName, Tier tier) {
this.vendorName = vendorName;
Tier[] tiers = new Tier[4];
for (int i = 0; i < 4; i++) {
tiers[i] = tier.clone();
}
}
private static class Tier {
private int size;
public int getSize() {
return size;
}
public void setSize(int size) {
this.size = size;
}
public Tier(int size) {
this.size = size;
}
protected Tier clone() {
return new Tier(this.getSize());
}
}
@Override
public String toString() {
return "Car{" +
"vendorName='" + vendorName + '\'' +
", tiers=" + Arrays.toString(tiers) +
'}';
}
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car("Toyota", new Tier(17));
}
}
非静态嵌套类
内部类
局部本地类 (local classes)
匿名类(anonymous classes)
Java 中匿名类——Lambda
inner class能访问嵌套类的属性,包括private
static nested class不能访问嵌套类的成员
static nested class 的实例可以脱离外部类的生命周期独立存在,通过 OutterClass.StaticInnerClass instantce = new OutterClass.StaticInnerClass();来创建实例
inner class的实例无法脱离外部类的生命周期独立存在,要实例化一个inner class,必须先实例化相应的outer class,使用以下语法实例化inner class:
OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();
inner class不能生命任何的静态成员
inner class 的两种特殊类型 local classes anonymous classes
local class是定义在代码块内部的,经常会出现在方法体内部。local class可以访问类的成员。local class也可以访问块的本地变量,不过要求本地变量一定要是final的。因为会捕获(capture)相应的值(captrued variable)在Java8开始,本地变量可以访问effectively final的变量,翻译为等价final可能比较合适,就是初始化时候从来不改变的值,编译器会等同于final。java 8 开始,方法的本地类也可以访问方法的参数。shadowing规则同inner class的shadow规则
不能在块内定义接口,因为接口天然是静态的。实例方法不是一个静态的上下文。local cass内部不能定义static方法,只能定义static的常量
匿名类anonymous class与local class类似,只是没有名称。如果类只使用一次,可以使用匿名类。如果说Local class是类声明,那么匿名类就是表达式
访问规则:
匿名类可以访问外部类的成员
匿名类不能访问非final或effectively final的本地变量
匿名类内部的变量生命将屏蔽所有外部的同名变量。通过this, ClassName.this进行访问
同local class,匿名类的成员也有限制:
不能声明静态的方法或接口
能够拥有常量的静态成员
匿名类内可以生命:字段、另外的方法、实例初始化器?,本地类。但不能声明构造器(因为没有名字)
如果匿名类只有一个方法,那么在Java 8中可以使用 Lambda表达式替代
java.util.function
inner class 同名变量的查找策略
method parameter, this.variableName(inner class), OuterClassName.this.variableName.
inner classes的序列化将遇到很大挑战。不同的编译器实现将影响代码的可移植性,因为inner class的构造器是编译器生成的。