вложенные классы зачем нужны
Вложенные классы в Java
Добрый день, Хабровчане! Я уже довольно давно программирую на java, и нередко использую вложенные классы, но недавно наткнулся на статический вложенный класс и понял, что я о нем почти ничего не знаю. Поэтому я решил разобраться в этом, систематизировать свои знания, а заодно и поделиться этими знаниями с вами.
Вложенный класс (InnerClass)
Из него видны:
— все (даже private) свойства и методы OuterClassа обычные и статические.
— public и protected свойства и методы родителя OuterClassа обычные и статические. То есть те, которые видны в OuterClassе.
Его видно:
— согласно модификатору доступа.
Может наследовать:
— обычные классы.
— такие же внутренние классы в OuterClassе и его предках.
Может быть наследован:
— таким же внутренним классом в OuterClassе и его наследниках.
Может имплементировать интерфейс
Может содержать:
— только обычные свойства и методы (не статические).
Экзэмпляр этого класса создаётся так:
Статический вложенный класс (StaticInnerClass)
Из него (самого класса) видны:
— статические свойства и методы OuterClassа (даже private).
— статические свойства и методы родителя OuterClassа public и protected. То есть те, которые видны в OuterClassе.
Из его экземпляра видны:
— все (даже private) свойства и методы OuterClassа обычные и статические.
— public и protected свойства и методы родителя OuterClassа обычные и статические. То есть те, которые видны в OuterClassе.
Его видно:
— согласно модификатору доступа.
Может наследовать:
— обычные классы.
— такие же статические внутренние классы в OuterClassе и его предках.
Может быть наследован:
— любым классом:
— вложенным
— не вложенным
— статическим
— не статическим!
Может имплементировать интерфейс
Может содержать:
— статические свойства и методы.
— не статические свойства и методы.
Экзэмпляр этого класса создаётся так:
Локальный класс (LocalClass)
Из него видны:
— все (даже private) свойства и методы OuterClassа обычные и статические.
— public и protected свойства и методы родителя OuterClassа обычные и статические. То есть те, которые видны в OuterClassе.
Его видно:
— только в том методе где он определён.
Может наследовать:
— обычные классы.
— внутренние классы в OuterClassе и его предках.
— такие же локальные классы определённые в том же методе.
Может быть наследован:
— таким же локальным классом определённом в том же методе.
Может имплементировать интерфейс
Может содержать:
— только обычные свойства и методы (не статические).
Анонимный класс (имени нет)
Локальный класс без имени. Наследует какой-то класс, или имплиментирует какой-то интерфейс.
Из него видны:
— все (даже private) свойства и методы OuterClassа обычные и статические.
— public и protected свойства и методы родителя OuterClassа обычные и статические. То есть те, которые видны в OuterClassе.
Его видно:
— только в том методе где он определён.
Не может быть наследован
Может содержать:
— только обычные свойства и методы (не статические).
На этом всё. Жду ваших комментариев: какие есть неточности и ошибки, что я не покрыл и т.п.
Надеюсь, статья будет многим полезна.
Внутренние и вложенные классы java. Часть 2
Внутренние и вложенные классы java. Часть 2
02.03.2017 — 2019 год
Inner Classes — Внутренние классы
Внутренний класс связан с экземпляром его обрамляющего класса (из документации).
Пример внутреннего класса есть в документации.
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:
По-другому мы можем написать так:
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.
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».
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
Вложенные и внутренние классы
Содержание
В этой главе мы обсудим внутренние классы Java.
Вложенные классы
В Java, подобно методам, переменные класса тоже могут иметь в качестве своего члена другой класс. В Java допускается написание класса внутри другого. Класс, написанный внутри, называется в Java вложенным классом, а класс, который содержит внутренний класс, называется внешним классом.
Синтаксис
Ниже приведен синтаксис для записи вложенного класса. Здесь класс Outer_Demo – это внешний класс, а класс Inner_Demo – вложенный класс.
Вложенные классы в Java делятся на два типа:
Внутренние классы (нестатические вложенные классы)
Внутренние классы — это механизм безопасности в Java. Мы уже знаем, что класс не может быть связан с модификатором доступа private, но если у нас есть класс как член другого класса, то внутренний класс может быть private. И это также используется для доступа к закрытым (private) членам класса.
В Java внутренние классы имеют три типа в зависимости от того, как и где Вы их определяете:
Внутренние классы
Создать внутренний класс в Java довольно просто. Вам просто нужно написать класс внутри класса. В отличие от класса, внутренний класс может быть закрытым (private), и после того, как Вы объявляете внутренний класс закрытым, он не может быть доступен из объекта вне класса.
Ниже приведен пример создания внутреннего класса и получения доступа к нему. В данном примере мы делаем внутренний класс private и получаем доступ к классу с помощью метода.
Пример
Здесь Вы можете заметить, что Outer_Demo – внешний класс, Inner_Demo – внутренний класс, display_Inner() – метод, внутри которого мы создаем внутренний класс, и этот метод вызывается из основного метода.
Если Вы скомпилируете и выполните вышеуказанную программу, Вы получите следующий результат:
Доступ к частным (private) членам
Как упоминалось ранее, внутренние классы также используются в Java для доступа к закрытым членам класса. Предположим, у класса есть private члены. Для доступа к ним напишите в нем внутренний класс, верните частные члены из метода внутри внутреннего класса, скажем, методом getValue() и, наконец, из другого класса (из которого Вы хотите получить доступ к закрытым членам) вызовите метод getValue() внутреннего класса.
Чтобы создать экземпляр внутреннего класса, сначала Вам необходимо создать экземпляр внешнего класса. После этого, используя объект внешнего класса, Вы можете создать экземпляр внутреннего класса.
Следующий пример показывает, как получить доступ к закрытым членам класса с использованием внутреннего класса.
Пример
Если Вы скомпилируете и выполняете вышеуказанную программу, то получите следующий результат:
Локальный метод внутреннего класса
В Java мы можем написать класс внутри метода, и это будет локальный тип. Как и локальные переменные, возможности внутреннего класса ограничены в рамках метода.
Локальный метод внутреннего класса может быть создан только внутри метода, где определяется внутренний класс. Следующая программа показывает, как использовать локальный внутренний метод.
Пример
Получим следующий результат:
Анонимные внутренние классы в Java
Анонимный внутренний класс — это внутренний класс, объявленный без имени класса. В случае анонимных внутренних классов в Java мы объявляем и создаем их в одно и то же время. Как правило, они используются всякий раз, когда Вам необходимо переопределить метод класса или интерфейса. Синтаксис анонимного внутреннего класса в Java выглядит следующим образом:
Синтаксис
Пример
Следующая программа показывает, как переопределить метод класса с использованием анонимного внутреннего класса.
Получим следующий результат:
Точно так же Вы можете переопределить методы конкретного класса, а также интерфейс, используя в Java анонимный внутренний класс.
Анонимный внутренний класс как аргумент
Как правило, если метод принимает объект интерфейса, абстрактный класс или конкретный класс, то мы можем реализовать интерфейс, расширить абстрактный класс и передать объект методу. Если это класс, мы можем напрямую передать его методу.
Но во всех трех случаях Вы можете в Java передать анонимный внутренний класс методу. Синтаксис передачи анонимного внутреннего класса в качестве аргумента метода:
Синтаксис
Пример
Следующая программа показывает, как передать анонимный внутренний класс в качестве аргумента метода.
Если Вы скомпилируете и выполните вышеуказанную программу, то получите следующий результат:
Статический вложенный класс в Java
Статический внутренний класс — это вложенный класс, который является статическим членом внешнего класса. Доступ к нему возможен без создания экземпляра внешнего класса с использованием других статических элементов. Как и статические члены, статический вложенный класс не имеет доступа к переменным экземпляра и методам внешнего класса. Синтаксис статического вложенного класса в Java выглядит следующим образом:
Синтаксис
Пример
Создание экземпляра статического вложенного класса немного отличается от экземпляра внутреннего класса. Следующая программа показывает, как использовать статические вложенные классы.
Получим следующий результат:
Внутренние и вложенные классы java. Часть 1
Внутренние и вложенные классы java. Часть 1
02.03.2017 — 2019 год
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:
Существуют четыре категории вложенных классов:
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»
Есть некоторое предупреждение автора по использованию кода в таком виде:
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:
Класс называется вложенным (nested), если он определен внутри другого класса.
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:
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:
«Класс называется вложенным (nested), если он определен внутри другого класса»
Документацию Oracle вы можете посмотреть по этой ссылке: >>>
Существует четыре категории вложенных классов:
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:
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:
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:
В этом примере кода мы создали экземпляр внутреннего класса с именем «nestedObj».
То есть мы получаем доступ к приватной статической переменной внешнего класса, через экземпляр внутреннего класса. В контексте экземпляра связанного с внешним классом, у нас получился внутренний класс.
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
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.
21. Java — Вложенные и внутренние классы
В этой главе мы обсудим внутренние классы Java.
Содержание
Вложенные классы
В Java, подобно методам, переменные класса тоже могут иметь в качестве своего члена другой класс. В Java допускается написание класса внутри другого. Класс, написанный внутри, называется в Java вложенным классом, а класс, который содержит внутренний класс, называется внешним классом.
Синтаксис
Ниже приведен синтаксис для записи вложенного класса. Здесь класс Outer_Demo – это внешний класс, а класс Inner_Demo – вложенный класс.
Вложенные классы в Java делятся на два типа:
Внутренние классы (нестатические вложенные классы)
Внутренние классы — это механизм безопасности в Java. Мы уже знаем, что класс не может быть связан с модификатором доступа private, но если у нас есть класс как член другого класса, то внутренний класс может быть private. И это также используется для доступа к закрытым (private) членам класса.
В Java внутренние классы имеют три типа в зависимости от того, как и где Вы их определяете:
Внутренние классы
Создать внутренний класс в Java довольно просто. Вам просто нужно написать класс внутри класса. В отличие от класса, внутренний класс может быть закрытым (private), и после того, как Вы объявляете внутренний класс закрытым, он не может быть доступен из объекта вне класса.
Ниже приведен пример создания внутреннего класса и получения доступа к нему. В данном примере мы делаем внутренний класс private и получаем доступ к классу с помощью метода.
Пример
Здесь Вы можете заметить, что Outer_Demo – внешний класс, Inner_Demo – внутренний класс, display_Inner() – метод, внутри которого мы создаем внутренний класс, и этот метод вызывается из основного метода.
Если Вы скомпилируете и выполните вышеуказанную программу, Вы получите следующий результат:
Доступ к частным (private) членам
Как упоминалось ранее, внутренние классы также используются в Java для доступа к закрытым членам класса. Предположим, у класса есть private члены. Для доступа к ним напишите в нем внутренний класс, верните частные члены из метода внутри внутреннего класса, скажем, методом getValue() и, наконец, из другого класса (из которого Вы хотите получить доступ к закрытым членам) вызовите метод getValue() внутреннего класса.
Чтобы создать экземпляр внутреннего класса, сначала Вам необходимо создать экземпляр внешнего класса. После этого, используя объект внешнего класса, Вы можете создать экземпляр внутреннего класса.
Следующий пример показывает, как получить доступ к закрытым членам класса с использованием внутреннего класса.
Пример
Если Вы скомпилируете и выполняете вышеуказанную программу, то получите следующий результат:
Локальный метод внутреннего класса
В Java мы можем написать класс внутри метода, и это будет локальный тип. Как и локальные переменные, возможности внутреннего класса ограничены в рамках метода.
Локальный метод внутреннего класса может быть создан только внутри метода, где определяется внутренний класс. Следующая программа показывает, как использовать локальный внутренний метод.
Пример
Получим следующий результат:
Анонимные внутренние классы в Java
Анонимный внутренний класс — это внутренний класс, объявленный без имени класса. В случае анонимных внутренних классов в Java мы объявляем и создаем их в одно и то же время. Как правило, они используются всякий раз, когда Вам необходимо переопределить метод класса или интерфейса. Синтаксис анонимного внутреннего класса в Java выглядит следующим образом:
Синтаксис
Пример
Следующая программа показывает, как переопределить метод класса с использованием анонимного внутреннего класса.
Получим следующий результат:
Точно так же Вы можете переопределить методы конкретного класса, а также интерфейс, используя в Java анонимный внутренний класс.
Анонимный внутренний класс как аргумент
Как правило, если метод принимает объект интерфейса, абстрактный класс или конкретный класс, то мы можем реализовать интерфейс, расширить абстрактный класс и передать объект методу. Если это класс, мы можем напрямую передать его методу.
Но во всех трех случаях Вы можете в Java передать анонимный внутренний класс методу. Синтаксис передачи анонимного внутреннего класса в качестве аргумента метода:
Синтаксис
Пример
Следующая программа показывает, как передать анонимный внутренний класс в качестве аргумента метода.
Если Вы скомпилируете и выполните вышеуказанную программу, то получите следующий результат:
Статический вложенный класс в Java
Статический внутренний класс — это вложенный класс, который является статическим членом внешнего класса. Доступ к нему возможен без создания экземпляра внешнего класса с использованием других статических элементов. Как и статические члены, статический вложенный класс не имеет доступа к переменным экземпляра и методам внешнего класса. Синтаксис статического вложенного класса в Java выглядит следующим образом:
Синтаксис
Пример
Создание экземпляра статического вложенного класса немного отличается от экземпляра внутреннего класса. Следующая программа показывает, как использовать статические вложенные классы.