最后的据点

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嵌套类

Posted on 2009-07-06 15:33  最后的据点  阅读(540)  评论(0编辑  收藏  举报

嵌套类的作用

被包含的类可以就是为其外层类服务而存在的,因此它不必向外界暴露。(说得简单点儿,被包含类只是一个辅助类)可以在外层类的定义中定义辅助类。这种被包含的内部类我们称之为嵌套类(nested class),而包含它的类我们直接称为外层类(outer class)。从面向对象的方式来思考,嵌套类所面向的对象就是外层类,它主要就是给外层类服务的。

嵌套类的好处:

嵌套类的好处是可以对外层类的所有成员进行访问。嵌套类的方法可以访问外层类的私有成员。如果嵌套类声明的是private的,那么它对除了它的外部类之外的所有类隐藏,如果嵌套类声明是public的,那么可以使用外层类.嵌套类的方式来访问嵌套类。

下面看个例子:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
 
namespace NestedClass
{
    class InnerAndOuter
    {
        public static int _Aint;
        private int _instanceInt;
 
        private static void Amethod() 
        {
            Console.WriteLine(_Aint);
        }
 
        private void ShowInstanceInt() 
        {
            Console.WriteLine(this._instanceInt);
        }
 
        public void SayIt() 
        {
            InnerClass.Method(this);
        }
 
        #region 嵌套类定义
        private class InnerClass
        {
            public static void Method(InnerAndOuter io)
            {
                _Aint = 100;
                Amethod();
                io._instanceInt = 10;
                io.ShowInstanceInt();
            }
        }
        #endregion
    }
}

从上面可以看出,嵌套类可以访问外部类的所有字段和方法,包括私有的

但是外部类只能够访问修饰符为public、internal嵌套类的字段、方法、属性。示例如下:

public class A
    {
        public static void AMethod()
        {
            //成功
            NestedA.StaticMethod();
            //编译报错
            NestedA._Int = 100;
            
            NestedA ins=new NestedA();
            //成功
            ins.Method();
            //编译报错
            ins._instanceInt = 100;
        }
        /*嵌套类 定义*/
        private class NestedA
        {
            private static int _Int;
            private int _instanceInt;
            public static void StaticMethod() { }
            public void Method(){}
        }
    }

嵌套类与外部类的沟通方法:

嵌套类访问外部类实例的方法、字段、属性时候。一般在采取构造函数输入外部类,或者外部类的实例作为嵌套类方法的参数。如下:

public class A
        {
            private int _a;
           
            /*嵌套类 定义*/
            private class NestedA
            {
                public NestedA(A a)
                {
                    a._a = 9;
                }              
            }
        }

下面我们来看看第一段代码的反编译面目:

sshot-1

从上图中可以看出,在InnerAndOuter类中包含InnerClass类的定义,嵌套类看起来跟其他类内部的成员一么一样。
接着我们来看看外部类的SayIt方法:

.method public hidebysig instance void  SayIt() cil managed
{
  // Code size       9 (0x9)
  .maxstack  8
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldarg.0
  IL_0002:  call       void NestedClass.InnerAndOuter/InnerClass::Method(class NestedClass.InnerAndOuter)
  IL_0007:  nop
  IL_0008:  ret
} // end of method InnerAndOuter::SayIt

注意看调用嵌套类的方法时,il不是使用.操作符,而是使用了/操作符。

嵌套类的继承:

继承类,也就是继承类外部类的类,只能使用父类中嵌套类的public或者internal(同一个程序集合)方法。但是继承类可以再定义一个内嵌类并从继承父类中嵌套类。如:

public class A
{
            /*嵌套类 定义*/
            protected class Nested
            {
                protected virtual void BaseNested_Method(){}
            }
}
 
 public class C : A
{
      /*内嵌类 定义*/
      protected class C_Nested:Nested
      {
                protected override void BaseNested_Method()
                {
                    //重写部分
        }
       }
 }

因为C中A中继承,因此C_Nested可以继承Nested类,从而获取重写父嵌套类的机会。但是Nested必须是可继承类及可访问的(非private 、sealed、static)。

      嵌套类可以随意外部类的任何数据属性,而外部类访问嵌套类就只能遵守访问修饰符。从这个角度看,嵌套类是外部类的补充,通过嵌套类可以获取更好的封装性,增加外部类的可维护性和可读性。       

      从程序结构看,嵌套类在逻辑上更加接近使用类。可以更有效地表示类与类之间的紧密程度。为类管理提供除命名空间外的另一种方法。

懒加载:

嵌套类的静态构造函数不会随着外部类的触发而初始化。因此可以有效地避免创建时候初始化时间,当需要使用内嵌类的时候,嵌套类才开始初始化才开始初始化。

public class Outside
{
    static Outside()
    {
        Console.WriteLine("Outside Inilizlized");
    }
    public void SayIt()
    {
        Nested.Run();
    }
    private class Nested
    {
        static Nested()
        {
            Console.WriteLine("Nested initilized");
        }
 
        public static void Run()
        {
            Console.WriteLine("Nested Run");
        }
    }
}

执行结果:

Outside o = new Outside();//打印"Outside Inilizlized"
Console.ReadLine();
o.SayIt();//首先打印"Nested initilized" 再打印 "Nested Run"
Console.ReadLine();

一般应用这个特性会在一些C#单例模式中找到,而这种模式可以被称为Fully lazy singleton模式。

public class Singleton
    {
        public static Singleton Instance
        {
            get
            {
                return Nested.instance;
            }
        }
        private class Nested
        {
            public readonly static Singleton instance=new Singleton();
        }
}

嵌套类的反射

类定义:

namespace InsideClass
{
    public class A
    {
         public class Nested
        {
            protected void BaseNested_Method()
            {
            }
        }
     }
}

反射:

//如果嵌套类在外部类中声明为private的,即外部不可见的,那么下面这种方法可以实例化它
object o = System.Activator.CreateInstance("NestedClass", "NestedClass.InnerAndOuter+InnerClass");
//如果嵌套类在外部类中声明为public或者internal的,即外部可见的,那么下面这种方法也行
object o2 = Activator.CreateInstance( typeof(NestedClass.InnerAndOuter.InnerClass), new string[] { });