嵌套类

内部类

Java 允许我们在类的内部定义一个类。如果这个类是没有 static 修饰符，那么这样一个嵌套在内部的类称为 内部类（inner class）。

内部类被认为是外部对象的一个成员。在定义内部类时，我们同样有访问权限控制（public，private，protected）。

在使用内部类时，我们要先创建外部对象。由于内部类是外部对象的一个成员，我们可以在对象的内部自由使用内部类：

class Human
{
    private Cup myCup;
    private String name;

    public Human(String n)
    {
        this.myCup = new Cup();
        this.name  = n;
    }

    public void drinkWater(double w)
    {
        myCup.useCup(w);
        System.out.println(myCup.getWater());
    }

    // 内部类
    private class Cup
    {
        public void useCup(double w)
        {
            this.water = this.water - w;
        }

        public double getWater()
        {
            return this.water;
        }

        private double water = 1.0;
    }
}


public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Human me = new Human("Vamei");
        me.drinkWater(0.3);
    }
}

输出：

0.7

上面的例子中，Cup 类为内部类。该内部类有 private 的访问权限，因此只能在 Human 内部使用。这样，Cup 类就成为一个被 Human 类专用的类。

如果我们使用其他访问权限，内部类也能从外部访问，比如：

class Human
{
    private Cup myCup;
    private String name;

    // 构造器
    public Human(String n)
    {
        this.myCup = new Cup();
        this.name  = n;
    }


    public void drinkWater(double w)
    {
        myCup.useCup(w);
        System.out.println(myCup.getWater());
    }


    // 内部类                                                        
    class Cup
    {
        public void useCup(double w)
        {
            this.water = this.water - w;
        }

        public double getWater()
        {
            return this.water;
        }

        private double water = 1.0;
    }
}


public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Human me  = new Human("Vamei");
        me.drinkWater(0.3);

        Human.Cup soloCup = me.new Cup(); // 在外部调用内部类
    }
}

这里，内部类为默认访问权限（包访问权限）。我们可以在 Test 类中访问 Human 的内部类 Cup，并使用该内部类创建对象。注意我们创建时如何说明类型以及使用 new：

Human.Cup soloCup = me.new Cup();

我们在创建内部类对象时，必须基于一个外部类对象（me），并通过该外部类对象来创建 Cup 对象（me.new）。

---

闭包

我们直接创建内部类对象时，必须是基于一个外部类对象。也就是说，内部类对象必须依附于某个外部类对象。

与此同时，内部类对象可以访问它所依附的外部类对象的成员（即使是 private 的成员）。从另一个角度来说，内部类对象附带有创建时的环境信息，也就是其他语言中的 闭包（closure）特性。

class Human
{
    private String name;

    public Human(String n)
    {
        this.name = n;
    }


    public void changeName(String n)
    {
        this.name = n;
    }

    
    // 内部类
    class Cup
    {
        public String whosCup()
        {
            return name;  // 通过内部类对象访问外部类对象的 name 成员
        }
    }
}


public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Human me = new Human("Vamei");
        Human him = new Human("Jerry");

        Human.Cup myFirstCup = me.new Cup();
        Human.Cup mySecondCup = me.new Cup();
        Human.Cup hisCup = him.new Cup();

        System.out.println(myFirstCup.whosCup());
        System.out.println(mySecondCup.whosCup());
        System.out.println(hisCup.whosCup());
    }
}

输出：

Vamei
Vamei
Jerry

在上面的例子中，我们通过内部类对象访问外部类对象的 name 成员。当我们基于不同的外部对象创建内部类对象时，所获得的环境信息也将随之变化。

---

嵌套 static 类

我们可以在类的内部定义 static 类。这样的类称为 嵌套static类（nested static class）。

我们可以直接创建嵌套 static 类的对象，而不需要依附于外部类的某个对象。相应的，嵌套 static 类也无法调用外部对象的方法，也无法读取或修改外部对象的数据。

从效果上看，嵌套 static 类拓展了类的命名空间（name space）

class Human
{
    // 嵌套static类
    static class Chinese
    {
        public void Shout()
        {
            System.out.println("nihao");
        }
    }
}


public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Human.Chinese him = new Human.Chinese();
        him.Shout();
    }
}

输出：

nihao