Лекция 07. Вложенные и внутренние классы
#######################################################################################



Классификация
===========================================================


Вложенные и внутренние классы
``````````````````````````````````````````````````````````

Обычные классы в Java относятся к классам **верхнего уровня**.


Помимо них в программах могут существовать следующие разновидности **вложенных и внутренних классов:**



#. **Статические вложенные классы (static nested classes)**.
#. **Внутренние классы (inner classes)**.
#. **Локальные классы (local classes)**.
#. **Анонимные классы (anonumous classes)**.

Для чего используют вложенные и внутренние классы:


* Логическая группировка сущностей (все нужное - в одном месте)
* Усиление инкапсуляции (''богатый внутренний мир'')
* Обеспечение доступа к **private**-членам со стороны некоторых классов (их делают внутренними)
* Улучшение читаемости программы (все необходимое ''под рукой'')

Статические вложенные классы
===========================================================


Вложенные и внутренние классы
``````````````````````````````````````````````````````````

**Статические** вложенные классы (СВК) не имеют доступа к нестатическим полям и методам обрамляющего класса. Доступ к нестатическим полям и методам может осуществляться только через ссылку на экземпляр обрамляющего класса. 


СВК имеют доступ к любым статическим методам внешнего класса, в том числе и к приватным.


Польза данных классов заключается в основном в логической группировке сущностей, в улучшении инкапсуляции.


В роли СВК могут выступать **интерфейсы**

Статические вложенные классы
``````````````````````````````````````````````````````````

Статический вложенный класс (СВК) определяется внутри другого класса:



.. code-block:: java

 class A {
    static class B { }
    static interface C {}
 }



Такие классы (B или C) никак не связаны с экземплярами класса A.


СВК имеет доступ ко всем **static**-членам внешнего класса, включая закрытые.


Внешний класс тоже имеет доступ ко всем **static** - членам СВК.
Вот так можно создавать экземпляры вложенных статических классов:



.. code-block:: java

 class OuterClass {
     static class StaticNestedClass {
         ...
     }
 }
 OuterClass.StaticNestedClass instance = 
              new OuterClass.StaticNestedClass(); 



Вложенные классы
``````````````````````````````````````````````````````````

Интересное использование статических вложенных классов - 

тестирование приватных статических методов:



.. code-block:: java

 public class ClassToTest { 
     private static void internalMethod() { ... } 
  
     public static class Test { 
         public void testMethod() { ... } 
     } 
 } 



Внутренние классы
===========================================================

Работа с внутренними классами похожа на работу со статическими вложенными классами, но происходит внутри объектов.



.. code-block:: java

 class A {
     class B {
         ...
     }
     public B get() {
         return new B();
     }
 }
 
 A.B b=a.get();


Данный класс (B) не может иметь статических элементов, а также перечислений.

* Класс **B** известен только внутри класса **A**
* Класс **B** имеет доступ к членам класса **A**, но класс **А** не имеет доступа к членам, объявленным внутри **B**
* После компиляции: **A.class** и **A$B.class**
Каждый экземпляр внутреннего класса связан с экземпляром внешнего класса. 


Нельзя создать экземпляр внутреннего класса, не создав экземпляр внешнего.
Внутренние классы часто используются для предоставления услуг внешним классам.



.. code-block:: java

 class A {
    class B {
       private int data;
       public B(int data) {
          this.data=data;
       }
       public int get() {
          return data;
       }
     }
     public B getB(int data) {
        return new B(data);
     }
 }




.. code-block:: java

 public class Program
 {
    public static void main(String[] args) {
       A a=new A();
       A.B c=a.new B(100);
       A.B b=a.getB(10);
       System.out.println(b.get());
       System.out.println(c.get());
    }
 } 


Внешний класс часто содержит метод (вроде **getB**), возвращающий ссылку на объект внутреннего класса.

Локальные классы
===========================================================


Вложенные классы
``````````````````````````````````````````````````````````

Локальные вложенные классы можно создавать прямо в коде методов:



.. code-block:: java

 class A {
    void method() {
       class B {
       ...
       }
       B b=new B();
       ...
    }
 }


Ограничения:


* они видны только в пределах блока, в котором объявлены;
* они не могут быть объявлены как **private, public, protected** или **static**;
* они не могут иметь внутри себя статических объявлений (полей, методов, классов); исключением являются константы (**static final**);

Локальные классы
``````````````````````````````````````````````````````````

Внутренний класс в локальном методе не может использовать локальные переменные внешнего метода до тех пор, пока переменная не будет объявлена как **final**




.. code-block:: java

 class Outer {
     public void out() {
         final int val=100;
         class Inner {
             public int get() {
                 return val;
             } 
         }
         Inner in=new Inner();
         System.out.println(in.get());
     }
 }



Анонимные классы
===========================================================

**Анонимный класс** (anonymous class) - это локальный класс без имени.



.. code-block:: java

 new Thread(new Runnable() {
    public void run() {
       ...
    }
 }).start();


Использование анонимных классов оправдано в случаях, когда:


* тело класса является очень коротким;
* нужен только один экземпляр класса;
* класс используется в месте его создания или сразу после него;
* имя класса не важно и не облегчает понимание кода.
В отличие от локальных классов, анонимные должны наследовать существующий класс или интерфейс. 


Анонимные классы не могут содержать определение статических полей, методов и классов (кроме констант).



.. code-block:: java

 interface Employee {
     void info();
 }
 public class Program {
     public static void main(String[] args) {
         Employee emp=new Employee() {
             public void info() {
                 System.out.println("Yes!");
             }
         };
         emp.info();
     }
 }



Вопросы для самоконтроля
=============================================