Ильдар Хабибуллин - Java 7 [Наиболее полное руководство]

// нельзя использовать в локальном классе D.

final int j = 99;

class D{ // Локальный класс D известен только внутри f().

private int d = pr;

String s = "Meimoer of D"; void pr(){

// Обратите внимание на то, как различаются // переменные с одним и тем же именем "s". System.out.println(s + (i+j)); // "s" эквивалентно "this.s".

System.out.println(B.this.s);

System.out.println(Nested.this.s);

// System.out.println(AB.this.s); // Нет доступа.

// System.out.println(A.this.s); // Нет доступа.

}

}

D d = new D(); // Объект определяется тут же, в методе f().

d.pr(); // Объект известен только в методе f().

}

}

void m(){

new Object(){ // Создается объект безымянного класса,

// указывается конструктор его суперкласса.

private int e = pr; void g(){

System.out.println("From g()");

}

}.g(); // Тут же выполняется метод только что созданного объекта.

}

}

public class NestedClasses{

public static void main(String[] args){

Nested nest = new Nested(); // Последовательно раскрываются

// три матрешки.

Nested.A theA = nest.new A(); // Полное имя класса и уточненная

// операция new. Но конструктор только вложенного класса.

Nested.A.AB theAB = theA.new AB(); // Те же правила.

// Операция new уточняется только одним именем.

Nested.B theB = nest.new B(); // Еще одна матрешка.

Nested.B.BC theBC = theB.new BC();

theB.f(999); // Методы вызываются обычным образом.

nest.m();

}

}

Ну как? Поняли что-нибудь? Если вы все поняли и готовы применять эти конструкции в своих программах, значит, вы можете перейти к следующему разделу. Если ничего не поняли, значит, вы — нормальный человек. Помните принцип KISS и используйте вложенные классы как можно реже.

Теперь дадим пояснения.

□ Как видите, доступ к полям внешнего класса Nested возможен отовсюду, даже к закрытому полю pr. Именно для этого в Java и введены вложенные классы. Остальные конструкции добавлены вынужденно, для того чтобы увязать концы с концами.

□ Язык Java позволяет использовать одни и те же имена в разных областях видимости -поэтому пришлось уточнять константу this именем класса: Nested.this, B.this.

□ В безымянном классе не может быть конструктора, ведь имя конструктора должно совпадать с именем класса, — поэтому пришлось использовать имя суперкласса, в примере это класс Object. Вместо конструктора в безымянном классе используется блок инициализации экземпляра, о котором говорилось в предыдущем разделе.

□ Нельзя создать экземпляр вложенного класса, не создав предварительно экземпляр внешнего класса, — поэтому пришлось подстраховать это правило уточнением операции new именем экземпляра внешнего класса nest. new, theA. new, theB. new.

□ При определении экземпляра указывается полное имя вложенного класса, но в операции new записывается просто конструктор класса.

Введение вложенных классов сильно усложнило синтаксис и поставило много задач разработчикам языка. Это еще не все. Дотошный читатель уже зарядил новую обойму вопросов.

□ Можно ли наследовать вложенные классы? Можно.

□ Как из подкласса обратиться к методу суперкласса? Константа super уточняется именем соответствующего суперкласса, подобно константе this.

□ А могут ли вложенные классы быть расширениями других классов? Могут.

□ А как?.. Помните принцип KISS!!!

Механизм вложенных классов станет понятнее, если посмотреть, какие файлы с байткодами создал компилятор:

□ Nested$1$D.class — локальный класс D, вложенный в класс Nested;

□ Nested$1.class — безымянный класс;

□ Nested$A$AB.class — класс Nested.A.AB;

□ Nested$A.class — класс Nested.A;

□ Nested$B$BC.class — класс Nested.B.BC;

□ Nested$B.class — класс Nested.B;

□ Nested.class — внешний класс Nested;

□ NestedClasses.class — класс с методом main ().

Компилятор разложил "матрешки" и, как всегда, создал отдельные файлы для каждого класса. При этом, поскольку в идентификаторах недопустимы точки, компилятор заменил их знаками доллара. Для безымянного класса компилятор придумал имя. Локальный класс компилятор пометил номером.

Оказывается, вложенные классы существуют только на уровне исходного кода. Виртуальная машина Java ничего не знает о вложенных классах. Она работает с обычными внешними классами. Для взаимодействия объектов вложенных классов компилятор вставляет в них специальные закрытые поля. Поэтому в локальных классах можно использовать только константы объемлющего метода, т. е. переменные, помеченные словом final. Виртуальная машина просто не догадается передавать изменяющиеся значения переменных в локальный класс. Таким образом, не имеет смысла помечать вложенные классы модификатором private, все равно они выходят на самый внешний уровень.

Все эти вопросы можно не брать в голову. Вложенные классы в Java используются, как правило, только в самом простом виде, главным образом при обработке событий, возникающих при действиях с мышью и клавиатурой.

В примере с домашними животными мы сделали объект person класса Master — владелец животного — полем класса Pet. Если класс Master больше нигде не используется, то можно определить его прямо внутри класса Pet, сделав класс Master вложенным (inner) классом. Это выглядит следующим образом:

class Pet{

// В этом классе описываем общие свойства всех домашних любимцев. class Master{

// Хозяин животного. string name; // Фамилия, имя.

// Другие сведения...

void getFood(int food, int drink); // Кормление.

// Прочее...

}

int weight; // Вес животного.

int age; // Возраст животного.

Date eatTime[]; // Массив, содержащий время кормления.

int eat(int food, int drink, Date time){ // Процесс кормления.

// Начальные действия.

if (time == eatTime[i]) person.getFood(food, drink);

// Метод потребления пищи...

}

void voice(); // Звуки, издаваемые животным.

// Прочее.

}

Вложение класса удобно тем, что методы внешнего класса могут напрямую обращаться к полям и методам вложенного в него класса. Но ведь того же самого можно было добиться по-другому. Может, следовало расширить класс Master, сделав класс Pet его наследником?

В каких же случаях следует создавать вложенные классы, а когда лучше создать иерархию классов? В теории ООП вопрос о создании вложенных классов решается при рассмотрении отношений "быть частью" и "являться".

Отношения "быть частью" и "являться"

Теперь у нас появились две различные иерархии классов. Одну иерархию образует наследование классов, другую — вложенность классов.

Определив, какие классы будут написаны в вашей программе и сколько их будет, подумайте, как спроектировать взаимодействие классов. Вырастить пышное генеалогическое дерево классов-наследников или расписать "матрешку" вложенных классов?

Теория ООП советует прежде всего выяснить, в каком отношении находятся объекты классов Master и Pet — в отношении "класс Master является экземпляром класса Pet" или в отношении "класс Master является частью класса Pet". Скажем, "собака является животным" или "собака является частью животного"? Другой пример: "мотор является автомобилем" или "мотор является частью автомобиля"? Ясно, что собака — животное и в этой ситуации надо выбрать наследование, но мотор — часть автомобиля и здесь надо выбрать вложение.