摘要:与字段和方法类似,java允许类是其它类的成员。在这里,我们将嵌套类分为4种--嵌套顶级类(nested top-level classes),成员内部类(instance inner classes),本地内部类(local inner classes)和匿名内部类(anonymous inner classes)。
在教授java时,我经常发现学生尝试在方法中声明其它的方法。不过,与pascal语言不同--pascal允许嵌套声明过程procedures(与方法类似),而java是不允许这样做的。对于以下的代码,尝试在outermethod()中声明innermethod()方法,编译时将会通不过。
void outermethod ()
{
void innermethod ()
{
}
}
不过,由java语言规范1.1开始,java就支持类嵌套;java编译器允许一个类出现在另一个类中。以下的代码段就展示了如何在outerclass类中嵌套innerclass类。
class outerclass
{
class innerclass
{
}
}
为什么java支持类嵌套,还有java支持哪些类嵌套?以下的部分将会回答这些问题,当你读完这篇文章,你就会学习到类嵌套的相关知识,并且运用它来写出强大的java程序。首先我们先来看一下为什么java支持类嵌套。
注意:在发布jdk1.1后,sun发布了内部类规范的文档。该文档谈到嵌套顶级类和内部类的运用。在读完这篇文章后,我强烈建议你浏览这些文档。
为什么java支持类嵌套?
java并非一定要支持类嵌套。实际上,如果你看过内部类规范文档,你将会发现类嵌套的应用在哪里。不过,java支持类嵌套至少有两个好处:
.令源代码更加清晰
.减少命名的冲突
通过类嵌套可以令源代码变得更为清楚,因为你声明了一个包含有一些对象的类,它必须可以管理和允许类中的方法来直接访问对象的字段,以及调用对象的方法--即使是外部类中的私有字段和方法。要理解这个好处,可用以下的一个例子说明,在这个程序中要循环遍历一个employee对象中的job对象:
listing 1. jobiterator1.java
// jobiterator1.java
class job
{
private string jobtitle;
job (string jobtitle)
{
this.jobtitle = jobtitle;
}
public string tostring ()
{
return jobtitle;
}
}
class employee
{
private string name;
private job [] jobs;
private int jobindex = 0;
employee (string name, job [] jobs)
{
this.name = name;
this.jobs = jobs;
}
string getname ()
{
return name;
}
boolean hasmorejobs ()
{
return jobindex < jobs.length;
}
job nextjob ()
{
return !hasmorejobs () ? null : jobs [jobindex++];
}
}
class jobiterator1
{
public static void main (string [] args)
{
job [] jobs = { new job ("janitor"), new job ("delivery person") };
employee e = new employee ("john doe", jobs);
system.out.println (e.getname () + " works the following jobs:/n");
while (e.hasmorejobs ())
system.out.println (e.nextjob ());
}
}
运行后, jobiterator1产生如下的输出:
john doe works the following jobs:
janitor
delivery person
jobiterator1包含有job, employee和jobiterator1类。job封装了一个job的title,而employee封装了一个员工的名字以及该员工所做工作的一个数组。jobiterator1包含有一个main()的方法用来创建job和employee对象,并且打印出该员工的名字和工作。
employee类中包含有方法hasmorejobs()和nextjob()。这两个方法构成了一个循环。当一个employee对象初始化时,在私有jobs数组中的一个内部索引被设置为0。如果该索引的值比jobs数组的长度少,hasmorejobs()方法返回一个布尔值true。nextjob()使用该索引值由数组中返回一个job对象--并且增加该索引的值,以便下一次调用nextjob()时返回下一个job对象的一个引用。
jobiterator1类在设计上有一些问题。首先,在循环结束后你不能重新启动一个循环。当然,你可以很容易地解决这个问题,只要employee类加入一个reset()方法就可以了,该方法将jobindex设置为0。第二个问题更加严重,你不能为一个employee创建多个循环。这是由于hasmorejobs()和nextjob()方法已经写死在employee中了。要解决这两个问题,开发者可以声明一个循环类,它的对象可以循环jobs数组。在循环结束后,程序可以通过创建一个新的循环对象来启动一个新的循环。同样,通过创建多个循环对象,一个程序可以在同一个employee对象的jobs数组上执行多个循环。列表2的程序为我们展示了一个名字为jobiterator的循环类:
listing 2. jobiterator2.java
// jobiterator2.java
class job
{
private string jobtitle;
job (string jobtitle)
{
this.jobtitle = jobtitle;
}
public string tostring ()
{
return jobtitle;
}
}
class employee
{
private string name;
private job [] jobs;
employee (string name, job [] jobs)
{
this.name = name;
this.jobs = jobs;
}
string getname ()
{
return name;
}
jobiterator getjobiterator ()
{
return new jobiterator (jobs);
}
}
class jobiterator
{
private job [] jobs;
private int jobindex = 0;
jobiterator (job [] jobs)
{
this.jobs = jobs;
}
boolean hasmorejobs ()
{
return jobindex < jobs.length;
}
job nextjob ()
{
return !hasmorejobs () ? null : jobs [jobindex++];
}
}
class jobiterator2
{
public static void main (string [] args)
{
job [] jobs = { new job ("janitor"), new job ("delivery person") };
employee e = new employee ("john doe", jobs);
system.out.println (e.getname () + " works the following jobs:/n");
jobiterator ji = e.getjobiterator ();
while (ji.hasmorejobs ())
system.out.println (ji.nextjob ());
}
}
jobiterator2的输出和jobiterator1一样,但有所不同的是,jobiterator2将循环的代码由employee转移到jobiterator。还有,employee声明了一个getjobiterator()的方法,可返回一个新的jobiterator对象引用。要注意到jobiterator和 employee是紧耦合的类:jobiterator的构造器需要一个employee私有jobs数组的引用。我们要记下这个耦合关系,因为它为理解类嵌套内部的工作提供了一个线索。
虽然jobiterator2很方便地解决了jobiterator1的问题,但这个新的程序又引入了一个新问题:由于新加入了一个和employee类处在同一级的jobiterator类,这样将来就不能在同一级的源文件中加入一个普遍的jobiterator接口。因为在源文件的同一级中,你不同拥有同样名字的两个类/接口。虽然在我们的例子中这不是一个严重的问题,但是在重要的程序中,有些情况下必须在同一个源文件中使用相同名字的类/接口。要令那些名字共存,你必须认识到一些类完全依赖其它的类。你应该在其依赖的类中声明这些类。列表3展示了如何在一个employee类中声明一个jobiterator类--jobiterator依赖employee类。
listing 3. jobiterator3.java
// jobiterator3.java
class job
{
private string jobtitle;
job (string jobtitle)
{
this.jobtitle = jobtitle;
}
public string tostring ()
{
return jobtitle;
}
}
class employee
{
private string name;
private job [] jobs;
employee (string name, job [] jobs)
{
this.name = name;
this.jobs = jobs;
}
string getname ()
{
return name;
}
jobiterator getjobiterator ()
{
return new jobiterator ();
}
class jobiterator
{
private int jobindex = 0;
public boolean hasmorejobs ()
{
return jobindex < jobs.length;
}
public object nextjob ()
{
return !hasmorejobs () ? null : jobs [jobindex++];
}
}
}
class jobiterator3
{
public static void main (string [] args)
{
job [] jobs = { new job ("janitor"), new job ("delivery person") };
employee e = new employee ("john doe", jobs);
system.out.println (e.getname () + " works the following jobs:/n");
employee.jobiterator eji = e.getjobiterator ();
while (eji.hasmorejobs ())
system.out.println (eji.nextjob ());
}
}
jobiterator3的输出和jobiterator1、jobiterator2的一样,它使用了类嵌套:employee
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