Java中内部类和静态嵌套类的主要区别是什么?设计/实现是否在选择其中一个方面发挥作用?
当前回答
我认为这里没有什么要补充的,大多数答案完美地解释了静态嵌套类和内部类之间的区别。但是,当使用嵌套类与内部类时,请考虑以下问题。正如在两个答案中提到的,如果没有封闭类的实例,内部类就无法实例化,这意味着它们持有指向封闭类实例的指针,这可能导致内存溢出或堆栈溢出异常,因为即使不再使用封闭类,GC也无法对其进行垃圾收集。要明确这一点,请检查以下代码:
public class Outer {
public class Inner {
}
public Inner inner(){
return new Inner();
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
// as you know finalize is called by the garbage collector due to destroying an object instance
System.out.println("I am destroyed !");
}
}
public static void main(String arg[]) {
Outer outer = new Outer();
Outer.Inner inner = outer.new Inner();
// out instance is no more used and should be garbage collected !!!
// However this will not happen as inner instance is still alive i.e used, not null !
// and outer will be kept in memory until inner is destroyed
outer = null;
//
// inner = null;
//kick out garbage collector
System.gc();
}
如果删除//inner=null;该计划将付诸实施“我被摧毁了!”,但保持评论不会。原因是白色内部实例仍然被引用,GC无法收集它,并且因为它引用(具有指向)外部实例,所以它也没有被收集。项目中有足够的这些对象,可能会耗尽内存。与静态内部类相比,静态内部类不指向内部类实例,因为它与实例无关,而是与类相关。如果将Inner类设置为静态并使用Outer.Inner I=newOuter.Innr()实例化,则上述程序可以打印“我被摧毁了!”;
其他回答
嵌套静态类的使用有一个微妙之处,这在某些情况下可能很有用。
尽管静态属性在类通过其构造函数实例化之前被实例化,嵌套静态类内部的静态属性似乎在类的构造函数被调用,或者至少直到属性被首次引用之后,即使它们被标记为“最终”。
考虑以下示例:
public class C0 {
static C0 instance = null;
// Uncomment the following line and a null pointer exception will be
// generated before anything gets printed.
//public static final String outerItem = instance.makeString(98.6);
public C0() {
instance = this;
}
public String makeString(int i) {
return ((new Integer(i)).toString());
}
public String makeString(double d) {
return ((new Double(d)).toString());
}
public static final class nested {
public static final String innerItem = instance.makeString(42);
}
static public void main(String[] argv) {
System.out.println("start");
// Comment out this line and a null pointer exception will be
// generated after "start" prints and before the following
// try/catch block even gets entered.
new C0();
try {
System.out.println("retrieve item: " + nested.innerItem);
}
catch (Exception e) {
System.out.println("failed to retrieve item: " + e.toString());
}
System.out.println("finish");
}
}
即使“nested”和“innerItem”都声明为“static final”。设置nested.innerItem的值在类实例化后才会发生(或至少直到第一次引用嵌套的静态项之后),正如您自己所看到的通过注释和取消注释上面提到的行。这一点不成立对于“outerItem”为true。
至少这是我在Java6.0中看到的。
我认为上面的答案都没有给你一个真正的例子,说明在应用程序设计方面,嵌套类和静态嵌套类之间的区别。静态嵌套类和内部类之间的主要区别是访问外部类实例字段的能力。
让我们看看下面的两个例子。
静态嵌套类:使用静态嵌套类的一个好例子是生成器模式(https://dzone.com/articles/design-patterns-the-builder-pattern).
对于BankAccount,我们使用静态嵌套类,主要是因为
静态嵌套类实例可以在外部类之前创建。在构建器模式中,构建器是一个帮助器类,用于创建BankAccount。BankAccount.Builder仅与BankAccount关联。没有其他类与BankAccount.Builder相关,因此最好在不使用名称约定的情况下将它们组织在一起。
public class BankAccount {
private long accountNumber;
private String owner;
...
public static class Builder {
private long accountNumber;
private String owner;
...
static public Builder(long accountNumber) {
this.accountNumber = accountNumber;
}
public Builder withOwner(String owner){
this.owner = owner;
return this;
}
...
public BankAccount build(){
BankAccount account = new BankAccount();
account.accountNumber = this.accountNumber;
account.owner = this.owner;
...
return account;
}
}
}
内部类:内部类的一个常见用法是定义事件处理程序。https://docs.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/events/generalrules.html
对于MyClass,我们使用内部类,主要是因为:
内部类MyAdapter需要访问外部类成员。在示例中,MyAdapter仅与MyClass关联。没有其他类与MyAdapter相关。因此最好将它们组织在一起,而不使用名称约定
public class MyClass extends Applet {
...
someObject.addMouseListener(new MyAdapter());
...
class MyAdapter extends MouseAdapter {
public void mouseClicked(MouseEvent e) {
...// Event listener implementation goes here...
...// change some outer class instance property depend on the event
}
}
}
我认为在上述答案中,真正的区别并不明显。
首先要正确使用条款:
嵌套类是包含在源代码级别的另一个类中的类。如果使用static修饰符声明它,则它是静态的。非静态嵌套类称为内部类。(我使用非静态嵌套类。)
到目前为止,马丁的回答是正确的。然而,实际的问题是:声明一个嵌套类静态或不静态的目的是什么?
如果您只想将类保持在一起(如果它们在主题上属于一起),或者如果嵌套类只在封闭类中使用,则可以使用静态嵌套类。静态嵌套类和其他类之间没有语义差异。
非静态嵌套类是另一种野兽。与匿名内部类类似,此类嵌套类实际上是闭包。这意味着它们捕获其周围范围和封闭实例,并使其可访问。也许一个例子可以说明这一点。查看容器的存根:
public class Container {
public class Item{
Object data;
public Container getContainer(){
return Container.this;
}
public Item(Object data) {
super();
this.data = data;
}
}
public static Item create(Object data){
// does not compile since no instance of Container is available
return new Item(data);
}
public Item createSubItem(Object data){
// compiles, since 'this' Container is available
return new Item(data);
}
}
在这种情况下,您希望具有从子项到父容器的引用。使用非静态嵌套类,这可以在不做任何工作的情况下工作。您可以使用语法Container.this访问容器的封闭实例。
更多核心解释如下:
如果您查看编译器为(非静态)嵌套类生成的Java字节码,可能会更清楚:
// class version 49.0 (49)
// access flags 33
public class Container$Item {
// compiled from: Container.java
// access flags 1
public INNERCLASS Container$Item Container Item
// access flags 0
Object data
// access flags 4112
final Container this$0
// access flags 1
public getContainer() : Container
L0
LINENUMBER 7 L0
ALOAD 0: this
GETFIELD Container$Item.this$0 : Container
ARETURN
L1
LOCALVARIABLE this Container$Item L0 L1 0
MAXSTACK = 1
MAXLOCALS = 1
// access flags 1
public <init>(Container,Object) : void
L0
LINENUMBER 12 L0
ALOAD 0: this
ALOAD 1
PUTFIELD Container$Item.this$0 : Container
L1
LINENUMBER 10 L1
ALOAD 0: this
INVOKESPECIAL Object.<init>() : void
L2
LINENUMBER 11 L2
ALOAD 0: this
ALOAD 2: data
PUTFIELD Container$Item.data : Object
RETURN
L3
LOCALVARIABLE this Container$Item L0 L3 0
LOCALVARIABLE data Object L0 L3 2
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 3
}
如您所见,编译器创建了一个隐藏字段Container this$0。这是在构造函数中设置的,该构造函数有一个Container类型的附加参数,用于指定封闭实例。在源代码中看不到该参数,但编译器为嵌套类隐式生成该参数。
马丁的例子
OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();
将被编译为类似(字节码)的调用
new InnerClass(outerObject)
为完整起见:
匿名类是一个非静态嵌套类的完美例子,它只是没有与之关联的名称,以后无法引用。
不同之处在于,同样是静态的嵌套类声明可以在封闭类之外实例化。
当您有一个非静态的嵌套类声明(也称为内部类)时,Java不允许您实例化它,除非通过封闭类。从内部类创建的对象链接到从外部类创建的目标,因此内部类可以引用外部类的字段。
但是如果它是静态的,那么链接就不存在,外部字段就不能被访问(除非像其他对象一样通过普通引用),因此您可以自己实例化嵌套类。
嗯……内部类是嵌套类……您是指匿名类和内部类吗?
编辑:如果您实际上是指内部v.s.匿名:内部类只是在类中定义的类,例如:
public class A {
public class B {
}
}
…而匿名类是匿名定义的类的扩展,因此没有定义实际的“类”,如:
public class A {
}
A anon = new A() { /* You could change behavior of A here */ };
进一步编辑:
维基百科声称Java存在差异,但我已经用Java工作了八年,这是我第一次听到这样的区别——更不用说那里没有引用来支持这一说法……总之,内部类是在类中定义的类(静态或非静态),嵌套只是另一个意思相同的术语。
静态和非静态嵌套类之间有一个微妙的区别……基本上,非静态内部类可以隐式访问封闭类的实例字段和方法(因此它们不能在静态上下文中构造,这将是编译器错误)。另一方面,静态嵌套类不具有对实例字段和方法的隐式访问,并且可以在静态上下文中构造。
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