Innere Klassen (Inner Classes)

Java bietet die Möglichkeit, Klassen und Schnittstellen zu verschachteln. Das Ziel von inneren Klassen ist eine Definition von Hilfsklassen möglichst nahe an der Stelle, wo sie gebraucht werden. Beispiele für Hilfsklassen sind Ausnahmeklassen, Komparatoren und Ereignisbehandler. Alle bisherigen Klassen werden auch als äußerer Klassen bzw. Top-Level-Klassen bezeichnet.

Geschachtelte Klassen (Nested Classes)

Geschachtelte Klassen sind Top-Level-Klassen, die zur Strukturierung des Namensraumes in anderen Top-Level-Klassen definiert sind. Ein Namensraum ist die vollständige Pfadangabe zur Klasse (z.B. java.lang). Geschachtelte Klassen müssen statisch definiert werden und sind daher im eigentlichen Sinne keine richtigen inneren Klassen.

Zunächst wird die äußere Klasse OuterClass samt der geschachtelten Klasse InnerClass definiert.

OuterClass.java

public class OuterClass {

  public static class InnerClass {
  }

}

In der main-Methode der Startklasse kann die innere Klasse InnerClass nur durch Angabe des vollständigen Namensraumes verwendet werden, was die Angabe der äußerer Klasse OuterClass miteinschließt.

MainClass.java

public class MainClass {

  public static void main(String[] args) {
      OuterClass o = new OuterClass();
      OuterClass.InnerClass i = new OuterClass.InnerClass();
  }

}

Elementklassen (Member Classes)

Objekte von Elementklassen sind immer mit einem Objekt der umgebenden Klasse verbunden. Dies ermöglicht die Umsetzung von Kompositionen (siehe Darstellung von Assoziationen). Sie haben Zugriff auf alle Variablen und Methoden der sie umgebenden Klasse und dürfen keine statischen Elemente enthalten.

Zunächst wird die äußere Klasse OuterClass samt der Elementklasse InnerClass definiert.

OuterClass.java

public class OuterClass {

  public class InnerClass {
  }

}

In der main-Methode der Startklasse kann ein Objekt der Klasse InnerClass nur auf ein bestehendes Objekt der Klasse OuterClass erzeugt werden.

MainClass.java

public class MainClass {

  public static void main(String[] args) {
    OuterClass o = new OuterClass();
    OuterClass.InnerClass i = new OuterClass.InnerClass(); // Kompilierungsfehler
    OuterClass.InnerClass i = o.new InnerClass();
  }

}

Lokale Klassen

Lokale Klassen werden innerhalb einer Methode definiert und können auch nur dort verwendet werden. Sie dürfen nicht als public, protected, private oder static definiert werden, dürfen keine statischen Elemente enthalten und können nur die mit final markierten Variablen und Parameter der umgebenden Methode verwenden.

Zunächst wird die Schnittstelle Qux samt der Methode void quux(s: String)definiert.

Qux.java

public interface Qux {

  void quux(String s);

}

Die Klasse Foo soll die Verwenderklasse der Schnittstelle Qux darstellen.

Foo.java

public class Foo {

  public static void bar(String s, Qux q) {
    q.quux(s);
  }

}

In der main-Methode der Startklasse soll die Methode void bar(s: String, q: Qux) der Klasse Foo aufgerufen werden, wofür eine konkrete Implementierung der Schnittstelle Qux benötigt wird. Die Implementierung erfolgt in Form der lokalen Klasse LocalClass.

MainClass.java

public class MainClass {

  public static void main(String[] args) {
    class LocalClass implements Qux {
      @Override
      public void quux(String s) {
        System.out.println(s);
      }
    }

    LocalClass l = new LocalClass();
    Foo.bar("Winter is Coming", l);
  }

}

Anonyme Klassen

Anonyme Klassen besitzen im Gegensatz zu lokalen Klassen keinen Namen und werden innerhalb eines Ausdrucks definiert und instanziiert; Klassendeklaration und Objekterzeugung sind also in einem Sprachkonstrukt vereint. Wird als Datentyp eine Schnittstelle benötigt, implementiert die anonyme Klasse diese Schnittstelle, wird als Datentyp eine Klasse benötigt, so wird die anonyme Klasse daraus abgeleitet.

Zunächst wird die Schnittstelle Qux samt der Methode void quux(s: String)definiert.

Qux.java

public interface Qux {

  void quux(String s);

}

Die Klasse Foo soll die Verwenderklasse der Schnittstelle Qux darstellen.

Foo.java

public class Foo {

  public static void bar(String s, Qux q) {
    q.quux(s);
  }

}

In der main-Methode der Startklasse soll die Methode void bar(s: String, q: Qux) der Klasse Foo aufgerufen werden, wofür eine konkrete Implementierung der Schnittstelle Qux benötigt wird. Die Implementierung erfolgt in Form einer anonymen Klasse.

MainClass.java

public class MainClass {

  public static void main(String[] args) {
    Foo.bar("Winter is Coming", new Qux() {
      @Override
      public void quux(String s) {
        System.out.println(s);
      }
    });
  }

}