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?


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静态嵌套类和非静态嵌套类之间的主要区别在于,静态嵌套类不能访问非静态外部类成员

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当我们在类中声明静态成员类时,它被称为顶级嵌套类或静态嵌套类。可以证明如下:

class Test{
    private static int x = 1;
        static class A{
        private static int y = 2;
        public static int getZ(){
            return B.z+x;
        }
    }
    static class B{
        private static int z = 3;
        public static int getY(){
            return A.y;
        }
    }
}

class TestDemo{
     public static void main(String[] args){
        Test t = new Test();
        System.out.println(Test.A.getZ());
        System.out.println(Test.B.getY());
    }
}

当我们在类中声明非静态成员类时,它被称为内部类。内部类可演示如下:

    class Test{
        private int i = 10;
        class A{
            private int i =20;
            void display(){
            int i = 30;
            System.out.println(i);
            System.out.println(this.i);
            System.out.println(Test.this.i);
        }
    }
}

内部类的实例是在创建外部类的实例时创建的。因此,内部类的成员和方法可以访问外部类的实例(对象)的成员和对象。当外部类的实例超出范围时,内部类实例也将停止存在。

静态嵌套类没有具体实例。它只是在第一次使用时加载的(就像静态方法一样)。它是一个完全独立的实体,其方法和变量不能访问外部类的实例。

静态嵌套类不与外部对象耦合,它们速度更快,并且不占用堆/堆栈内存,因为不需要创建此类的实例。因此,经验法则是尽量使用有限的范围(private>=class>=protected>=public)定义静态嵌套类,然后将其转换为内部类(通过删除“static”标识符),如果确实有必要,则放宽范围。

我已经说明了java代码中可能出现的各种可能的正确和错误场景。

    class Outter1 {

        String OutStr;

        Outter1(String str) {
            OutStr = str;
        }

        public void NonStaticMethod(String st)  {

            String temp1 = "ashish";
            final String  tempFinal1 = "ashish"; 

            //  below static attribute not permitted
            // static String tempStatic1 = "static";    

            //  below static with final attribute not permitted         
            // static final String  tempStatic1 = "ashish";  

            // synchronized keyword is not permitted below          
            class localInnerNonStatic1 {            

                synchronized    public void innerMethod(String str11) {
                    str11 = temp1 +" sharma";
                    System.out.println("innerMethod ===> "+str11);
                }

                /* 
        //  static method with final not permitted
          public static void innerStaticMethod(String str11) { 

                    str11 = temp1 +" india";
                    System.out.println("innerMethod ===> "+str11);
                }*/
            }

            // static class not permitted below
            //  static class localInnerStatic1 {   }                            

        }

        public static  void StaticMethod(String st)     {

            String temp1 = "ashish";
            final String  tempFinal1 = "ashish"; 

            // static attribute not permitted below
            //static String tempStatic1 = "static";     

            //  static with final attribute not permitted below
            // static final String  tempStatic1 = "ashish";                         

            class localInnerNonStatic1 {
                public void innerMethod(String str11) {
                    str11 = temp1 +" sharma";
                    System.out.println("innerMethod ===> "+str11);
                }

                /*
    // static method with final not permitted
    public static void innerStaticMethod(String str11) {  
                    str11 = temp1 +" india";
                    System.out.println("innerMethod ===> "+str11);
                }*/
            }

            // static class not permitted below
            //  static class localInnerStatic1 {   }    

        }

        // synchronized keyword is not permitted
        static  class inner1 {          

            static String  temp1 = "ashish";
            String  tempNonStatic = "ashish";
            // class localInner1 {

            public void innerMethod(String str11) {
                str11 = temp1 +" sharma";
                str11 = str11+ tempNonStatic +" sharma";
                System.out.println("innerMethod ===> "+str11);
            }

            public static void innerStaticMethod(String str11) {
                //  error in below step
                str11 = temp1 +" india";    
                //str11 = str11+ tempNonStatic +" sharma";
                System.out.println("innerMethod ===> "+str11);
            }
            //}
        }

        //synchronized keyword is not permitted below
        class innerNonStatic1 {             

//This is important we have to keep final with static modifier in non
// static innerclass below
            static final String  temp1 = "ashish";  
            String  tempNonStatic = "ashish";
            // class localInner1 {

            synchronized    public void innerMethod(String str11) {
                tempNonStatic = tempNonStatic +" ...";
                str11 = temp1 +" sharma";
                str11 = str11+ tempNonStatic +" sharma";
                System.out.println("innerMethod ===> "+str11);
            }

            /*
            //  error in below step
            public static void innerStaticMethod(String str11) {   
                            //  error in below step
                            // str11 = tempNonStatic +" india";                     
                            str11 = temp1 +" india";
                            System.out.println("innerMethod ===> "+str11);
                        }*/
                    //}
                }
    }

简单来说,我们需要嵌套类,主要是因为Java不提供闭包。

嵌套类是在另一个封闭类的主体内定义的类。它们有两种类型——静态和非静态。

它们被视为封闭类的成员,因此您可以指定四个访问说明符中的任意一个-私有、包、受保护和公共。对于顶级类,我们没有这种奢侈,它只能声明为public或packageprivate。

内部类(也称为非堆栈类)可以访问顶级类的其他成员,即使它们被声明为私有,而静态嵌套类不能访问顶级类中的其他成员。

public class OuterClass {
    public static class Inner1 {
    }
    public class Inner2 {
    }
}

Inner1是我们的静态内部类,Inner2是我们的非静态内部类。它们之间的关键区别是,如果没有Outer,就无法创建Inner2实例,因为您可以独立创建Inner1对象。

你什么时候使用内部类?

想象一下这样一种情况:a类和B类是相关的,B类需要访问a类成员,而B类只与a类相关。

为了创建内部类的实例,需要创建外部类的实例。

OuterClass outer = new OuterClass();
OuterClass.Inner2 inner = outer.new Inner2();

or

OuterClass.Inner2 inner = new OuterClass().new Inner2();

什么时候使用静态内部类?

当您知道静态内部类与封闭类/顶层类的实例没有任何关系时,可以定义它。如果您的内部类不使用外部类的方法或字段,这只是浪费空间,所以请将其设置为静态。

例如,要为静态嵌套类创建对象,请使用以下语法:

OuterClass.Inner1 nestedObject = new OuterClass.Inner1();

静态嵌套类的优点是它不需要包含类/顶级类的对象来工作。这可以帮助您减少应用程序在运行时创建的对象数量。

从Java教程:

嵌套类分为两类:静态类和非静态类。声明为静态的嵌套类简单地称为静态嵌套类。非静态嵌套类称为内部类。

使用封闭类名访问静态嵌套类:

OuterClass.StaticNestedClass

例如,要为静态嵌套类创建对象,请使用以下语法:

OuterClass.StaticNestedClass nestedObject = new OuterClass.StaticNestedClass();

作为内部类实例的对象存在于外部类的实例中。考虑以下类别:

class OuterClass {
    ...
    class InnerClass {
        ...
    }
}

InnerClass实例只能存在于OuterClass实例中,并且可以直接访问其封闭实例的方法和字段。

要实例化内部类,必须首先实例化外部类。然后,使用以下语法在外部对象中创建内部对象:

OuterClass outerObject = new OuterClass()
OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();

请参见:Java教程-嵌套类

为了完整性,请注意还有这样一种东西,即没有封闭实例的内部类:

class A {
  int t() { return 1; }
  static A a =  new A() { int t() { return 2; } };
}

这里,new A(){…}是在静态上下文中定义的内部类,没有封闭实例。