10.2    Statische geschachtelte Typen 

Die einfachste Variante einer geschachtelten Klasse oder Schnittstelle wird wie eine statische Eigenschaft in den Typ gesetzt und heißt statischer geschachtelter Typ. Diese geschachtelten Typen können das Gleiche wie »normale« Typen, nur bilden sie quasi ein kleines Unterpaket mit eigenem Namensraum. Insbesondere sind keine Objekte der äußeren Klasse nötig, um Exemplare von statischen geschachtelten Klassen nach diesem Muster zu erzeugen. (Die weiteren inneren Typen, die wir kennenlernen wollen, sind alle nichtstatisch und benötigen einen Verweis auf das äußere Objekt.)

Deklarieren wir Lamp als äußere Klasse und Bulb als eine statische geschachtelte Klasse:

Listing 10.1     src/main/java/com/tutego/insel/nested/Lamp.java, Lamp

public class Lamp {



  static String name = "Latifa";

  int watt = 1985;



  static class Bulb {

    void output() {

      System.out.println( name );

      System.out.println( watt ); // 

      // Cannot make a static reference to the non-static field watt

    }

  }



  public static void main( String[] args ) {

    Bulb bulp = new Lamp.Bulb();  // oder Lamp.Bulb bulp = ...

    bulp.output();

  }

} 

Die statische geschachtelte Klasse Bulb besitzt Zugriff auf alle anderen statischen Eigenschaften der äußeren Klasse Lamp, in unserem Fall auf die Variable name. Ein Zugriff auf Objektvariablen ist aus der statischen geschachtelten Klasse heraus nicht möglich, da sie als gesonderte Klasse gezählt wird, die im gleichen Paket liegt. Der Zugriff von außen auf statische geschachtelte Klassen gelingt mit der Schreibweise ÄußererTyp.GeschachtelterTyp; der Punkt wird also so verwendet, wie wir es vom Zugriff auf statische Eigenschaften her kennen und auch von den Paketen als Namensraum gewöhnt sind. Die statische geschachtelte Klasse muss einen anderen Namen als die äußere haben.

Modifizierer und Sichtbarkeit

Erlaubt sind die Modifizierer abstract, final und einige Sichtbarkeitsmodifizierer. Normale Top-Level-Klassen können paketsichtbar oder public sein; geschachtelte Klassen dürfen ebenfalls public oder paketsichtbar, alternativ aber auch protected oder private sein. Eine private statische geschachtelte Klasse ist dabei wie eine normale private statische Variable zu verstehen: Sie kann nur von der umschließenden äußeren Klasse gesehen werden, aber nicht von anderen Top-Level-Klassen. protected an statischen geschachtelten Typen ermöglicht für den Compiler einen etwas effizienteren Bytecode, ist aber ansonsten nicht in Gebrauch.

Records als Behälter

Soll in Java eine Methode mehr als einen Rückgabewert haben, müssen wir eine Datenstruktur nutzen. Hier bieten sich sehr gut Records als kleine Behälter an:

Listing 10.2     src/main/java/com/tutego/insel/nested/MinMaxDemo.java, MinMaxDemo

public class MinMaxDemo {

  public record MinMax(int min, int max) {}

 

  public static MinMax minMax( int... values ) {

    IntSummaryStatistics stats = IntStream.of( values ).summaryStatistics();

    return new MinMax( stats.getMin(), stats.getMax() );

  }

}

Die Implementierung der eigentlichen Funktionalität wird auf eine Java-Methode abgeschoben – Streams werden in Kapitel 18 eingeführt.

Umsetzung von statischen geschachtelten Typen *

Der Compiler generiert aus den geschachtelten Typen normale Klassendateien, die jedoch mit einigen sogenannten synthetischen Methoden ausgestattet sind. Für die geschachtelten Typen generiert der Compiler neue Namen nach dem Muster ÄußererTyp$GeschachtelterTyp. Das heißt, ein Dollar-Zeichen trennt die Namen von äußerem und geschachteltem Typ. Genauso heißt die entsprechende .class-Datei auf der Festplatte. Das wird auch der binäre Name des geschachtelten Typs genannt und ist zum Beispiel beim manuellen Laden wichtig.