Java объекты вложенных классов

Внутренние и вложенные классы java. Часть 2

Внутренний класс связан с экземпляром его обрамляющего класса (из документации).

Пример внутреннего класса есть в документации.

/* Пример №7 */ class OuterClass < . class InnerClass < . >> 

Так в чем же отличие, спросите вы. Объявления классов и вложенных и внутренних
одинаковые в данных случаях. Отличие в том, что внутренний класс связан с внешним классом через экземпляр, или через объект класса.

Чтобы создать экземпляр внутреннего класса, нам нужно сначала создать экземпляр внешнего класса. Затем создать внутренний объект, в пределах внешнего объекта, таким образом:

 OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass(); 

 /* Пример №8 файл Outer.java*/ package inner; /** * * @author Ar20L80 */ public class Outer < class InnerClass < >Outer()<> public static void main(String[] args) < Outer outerObject = new Outer(); Outer.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass(); // создание экземпляра внутреннего класса >> 

По-другому мы можем написать так:

/* Учебный пример №9 файл Outer5.java Внутренние классы Получить ссылку на внешний класс в конструкторе внутреннего */ package inner; /** * * @author Ar20L80 */ public class Outer5 < class Inner5< private Outer5 myOuter; Inner5()< myOuter = Outer5.this; >> public static void main(String[] args) < Outer5 outer5 = new Outer5(); >> 

Обратите внимание на запись вида myOuter = Outer5.this; . Она означает получение ссылки на текущий экземпляр внешнего класса Outer5.this.

Рассмотрим свойства внутренних классов.

Внутренние классы есть смысл использовать, если они будут использовать элементы родителя,
чтобы не передавать лишнего в конструкторах. Внутренний класс неявно наследуется от внешнего класса, хотя мы не используем ключевое слово extends в случае с классом или implements в случае с интерфейсом. То есть, во внутреннем классе мы можем использовать весь унаследованный функционал внешнего класса. Может показаться, что это сомнительно. Но это дает нам более гибкий подход. Таким образом мы можем использовать во внутреннем классе, функционал унаследованный от внешнего класса.

Внутренний класс стоит использовать, когда нам нужна инкапсуляция. Во внутреннем классе мы, таким образом закрываем всё от «внешнего мира».

Например, Map.Entry — нигде кроме интерфейса Map и его реализаций он не используется. Смотрите исходный код Map.Entry и Map. Это я привел только один пример.

Далее рассмотрим пример явного наследования.

/* Учебный пример №10(1). файл Outer6.java Внутренние классы */ package inner; /** * * @author Ar20L80 */ class AnyClass<> // класс от которого наследуем Inner6 public class Outer6 < // внешний класс class Inner6 extends AnyClass< // внутренний класс явно унаследован от "прилегающего" // тут мы унаследовали внутренний класс от AnyClass<>// и можем расширить функциональность класса AnyClass<> // и класса Outer6 > > 

В этом примере у нас, по сути, получилось множественное наследование, и мы можем использовать функционал класса AnyClass и функционал класса Outer6.

рис. 1

Здесь модификатор доступа у класса Outer6 по умолчанию. То есть класс Outer6 виден только в нашем пакете (package inner). Класс Inner6 закрыт от внешнего мира и внешнего воздействия.
То есть более «защищен».
Это только пример множественного наследования от «прилегающего» класса и класса «оболочки». На практике вам вряд-ли такое понадобится. Тут я рассматриваю такую возможность только в учебных целях и для лучшего понимания.

Замечание Выражение: «прилегающего» класса — взято из книги «Философия Java».

/* Учебный пример №11 файл Outer7.java Внутренние классы */ package inner; /** * * @author Ar20L80 */ class AnyClass2 < void anyClass2Method()<>> public class Outer7 < private int iOuterVar; private class Inner7 extends AnyClass2 < private Outer7 out7; public Inner7() < out7 = Outer7.this; // ссылка на окружающий класс >private int anyMethodOfInner7() < super.anyClass2Method();// можем вызвать метод нашего супер класса AnyClass2 return out7.iOuterVar; // можем обратиться к переменным // и методам Outer7 >> > 

В этом примере видно, что мы можем использовать как поля и методы «окружающего» класса — Outer7, так поля и методы того класса, от которого мы наследовали внутренний класс — AnyClass2. Это дает нам несколько большие возможности и гибкость при использовании внутреннего класса. Хотя для множественного наследования более подходят интерфейсы.

Совет из книги «Философия Java. Брюс Эккель. ISBN 5-272-00250-4» c. 313:

«Каждый внутренний класс может независимо наследовать определенную реализацию.

Внутренний класс не ограничен при наследовании в ситуациях, где внешний класс уже наследует реализацию.»

Чтобы использовать внутренний класс, за пределами обычных методов «окружающего» класса необходимо создать объект внутреннего класса следующим способом.
ИмяВнешнегоКласса.ИмяВнутреннегоКласса.

Объект внутреннего класса сохраняет информацию о месте, где он был создан.

Майкл Морган. «Java 2.Руководство разработчика» ISBN 5-8459-0046-8
Брюс Эккель. «Философия Java.» ISBN 5-272-00250-4
Герберт Шилдт «Java. Полное руководство. 8-е издание.» ISBN: 978-5-8459-1759-1

Источник

Внутренние и вложенные классы java. Часть 1

Цель статьи: Рассказать о внутренних, вложенных, локальных, анонимных классах. Показать примеры их использования. Написать и протестировать классы в коде на java. Рассказать о свойствах этих классов. Материал предназначен для лучшего понимания безымянных классов, лямбда выражений, адаптеров и многопоточности. То есть перед их изучением.

Небольшое вступление. Предлагаю вашему вниманию цикл из трех статей.
В них я рассказываю о внутренних, вложенных, локальных, анонимных классах. Речь идет о терминологии и применении. Для этих статей я написал довольно много кода.
Это учебный код, а не руководство к действию. То есть сам код я написал для лучшего понимания. Также я постарался объяснить работу учебного кода. На написание данной публикации, ушло довольно много времени. Публикация состоит из трех частей. Прошу отнестись с пониманием.

Для лучшего изучения материала у вас должна быть некоторая подготовка.
То есть вам нужно знать: синтаксис языка java, область видимости переменных, классы, статические и нестатические члены класса, создание экземпляров класса, наследование, модификаторы доступа.

Начнем с того, что же такое внутренние и вложенные классы. Посмотрим терминологию, встречающуюся в документации и литературе:

В Java существуют 4 типа вложенных (nested) классов:

1. Статические вложенные классы
2. Внутренние классы
3. Локальные классы
4. Анонимные (безымянные) классы

Существуют четыре категории вложенных классов:

• статический класс-член (static member class),
• не статический класс-член (nonstatic member class),
• анонимный класс (anonymous class)
• и локальный класс (local class).

Попытаемся разобраться, что же это такое.

Начнем немного отдаленно, так как всё это имеет непосредственное отношение к нашим вопросам. Вспомним объектно-ориентированное программирование. Отношения композиции и наследования.

В своей книге «Java 2 Руководство разработчика» Майкл Морган очень хорошо и подробно описывает взаимосвязи классов и объектов. Мы рассмотрим некоторые из них. Взаимосвязь «это — есть — то» выражается наследованием, а взаимосвязь «имеет часть» описывается композицией.

В наших примерах мы в основном рассматриваем композицию. Так как вложенные классы — это и есть часть чего-то. То есть у нас есть класс оболочка и вложенный класс определенный внутри класса оболочки. Пример композиции: машина имеет двигатель, двери, 4 колеса, корпус. И мы можем описать машину с помощью внутренних (Inner) классов.

Пример такого использования вы можете найти в книге Брюса Эккеля «Философия Java»

/* Пример №1 */ //: c06:Car.java // композиция с использованием открытых объектов // двигатель class Engine < public void start()<>public void rev()<> public void stop()<> > class Wheel< public void inflare(int psi)<>// накачать > // окно class Window< public void rollup()<>// приоткрыть public void rolldown()<>// опустить > // дверь class Door< public Window window=new Window(); public void open()<>//открыть public void close()<>// закрыть > // машина public class Car < public Engine engine = new Engine(); public Wheel[] wheel = new Wheel[4]; public Door left = new Door(), right = new Door();//две двери public Car()< for(int i = 0; ipublic static void main(String[] args) < Car car= new Car(); car.left.window.rollup(); car.wheel[0].inflare(72); >> 

Так как композиция объекта является частью проведенного анализа задачи (а не
просто частью реализации класса), объявление членов класса открытыми, помогает программисту-клиенту понять, как использовать класс, и упрощает создателю написание кода. Однако нужно помнить, что описанный случай является особым, и в основном поля класса нужно объявлять как private.

Выше я не случайно упомянул наследование и композицию. Это напрямую относится к дальнейшему материалу.

Статические вложенные классы

Определение вложенных классов:

То есть класс просто определен внутри другого, даже не важно статически определен или не статически. Вложенный класс создается для того, чтобы обслуживать окружающий его класс. Если вложенный класс оказывается полезен в каком-либо ином контексте, он должен стать классом верхнего уровня.

Вложенные классы применяются в тех случаях, когда нужно написать небольшой вспомогательный код для другого класса. Вложенный класс создают также, чтобы скрыть его переменные и методы от внешнего мира. Таким образом, вложенный класс еще один элегантный способ ограничения области видимости. Внутренние классы также есть смысл использовать, если предполагается, что они будут использовать элементы родителя, чтобы не передавать лишнего в конструкторах.

Пример вложенного класса вы можете увидеть в документации Оракле:

/* Пример №2 */ // class OuterClass < . class NestedClass < . >> 

У нас нет, пока что, никакого контекста использования данной конструкции. С таким же успехом вложенный класс мы можем назвать вместо: «Вложенный класс» (NestedClass) — «Внутренний класс» InnerClass. Далее будем разбираться, в чем же отличия, и в каких контекстах используются классы. Брюс Эккель пишет в книге «Философия Java» так:

Документацию Oracle вы можете посмотреть по этой ссылке: >>>

Существует четыре категории вложенных классов:

1. Статические вложенные классы и не статические вложенные классы. Вложенные классы, объявленные статически, называются вложенными статическими классами.
2. Внутренние классы — когда объект внутреннего класса связан с объектом обрамляющего класса. Не статические вложенные классы называются внутренними классами, если они связанны с внешним классом.
3. Локальные классы — объявленные внутри блока кода и не являющиеся членом обрамляющего класса. В этом случае можно рассматривать класс как локальную переменную типа класс.
4. Анонимные классы – наследуемые, от какого либо класса, классы в которых при объявлении не задано имя класса.

Причины использования вложенных классов такие. Если класс полезен только для одного другого класса, то вполне логично встроить его в этот класс и хранить их вместе. Использование вложенных классов увеличивает инкапсуляцию. Рассмотрим два класса верхнего уровня, A и B, где B нужен доступ к членам, которые иначе были бы объявлены закрытыми.

Скрывая класс «B» в пределах класса «А», члены класса «А» могут быть объявлены закрытыми, и «B» может получить доступ к ним. Кроме того, сам «B» может быть скрыт от внешнего мира.

Продемонстрируем это в коде:

/* Учебный пример №4 */ package innernested; /** * * @author Ar20L80 */ public class A < private static int iPrivVar; class B < void setPrivateOfA(int var) < A.iPrivVar = var; >> > 

Использование вложенных классов приводит к более читабельному и поддерживаемому коду: Размещение класса ближе к тому месту, где он будет использован, делает код более читабельным.

Статические Вложенные Классы
Static Nested Classes

Причины использования статических вложенных классов такие.

Для случая, когда связь между объектом вложенного класса и объектом внешнего класса не нужна, можно сделать вложенный класс статическим(static).

Так как внутренний класс связан с экземпляром, он не может определить в себе любые статические члены.

Статические вложенные классы не имеют ограничений по объявлению своих данных и полей как static.

Из вложенного статического класса мы не имеем доступа к внешней не статической переменной внешнего класса.

Приведенный ниже код демонстрирует это:

 /* Учебный пример №5 Статические вложенные классы Попытка доступа к не статической переменной внешнего класса Outer2 через обращение из вложенного статического класса Nested2 */ package nested; /** * * @author Ar20L80 * 20.03.2016 */ public class Outer2 < public int pubOutVar; // переменная не статическая и мы не имеем к ней доступа // из внутреннего статического класса private int prOutVar; public Outer2()<>// конструктор внешнего класса static class Nested2 < public static int pub_innVar; // тут все в порядке public Nested2() <>// конструктор вложенного класса int getOuterPublicVariable() < return Outer2.this.pubOutVar; // ошибка return Outer2.pubOutVar; // ошибка >int getOuterPrivateVariable() < return Outer2.this.prOutVar; // ошибка return Outer2.prOutVar; // ошибка >> > /* вывод программы: программа не компилируется */ 

Вывод: Мы не имеем доступа к не статическому полю внешнего класса, через статический контекст вложенного класса. Это подобно тому, как мы не имеем доступа из статического метода к нестатическим переменным класса. Точно также из статического вложенного класса мы не имеем доступа к нестатическим переменным внешнего класса.

Но мы имеем доступ к приватным статическим полям внешнего класса из вложенного статичного класса.

Приведенный ниже фрагмент кода демонстрирует это:

Все вопросы, комментарии, дополнения, критика приветствуются.

Продолжение следует…
Часть 2 >>>

Если у вас есть возможность, вам пригодилось, и вы можете помочь, то нажмите кнопку поддержать автора материально.

Источник