從這篇文章開始進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)階段的設(shè)計階段，本文介紹內(nèi)置類設(shè)計的最佳實(shí)踐。

　　回顧一下，類(Class)作為Java編程語言中的基本單元模塊，提供了面向?qū)ο蟮乃姆N基本性質(zhì)：抽象性、封裝性、繼承性和多態(tài)性。

　　在面向?qū)ο笤O(shè)計原則中，盡可能偏好方法，而非字段(或?qū)傩?。簡單的說，方法更好的表達(dá)語義。因此，在方法實(shí)現(xiàn)過程中，經(jīng)常會遇到類似的情景，接口方法method1 調(diào)用其他方法來完成功能需要。無非有三種情況，利用本類的(靜態(tài)或者實(shí)例的)方法，調(diào)用某個類的靜態(tài)可訪問的方法和某個實(shí)例可訪問的實(shí)例方法。但是，良好類設(shè)計是盡量的隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，簡單清晰地表達(dá)語義。

　　客戶端程序只關(guān)心輸入和輸出，沒有必要去關(guān)心中間的細(xì)節(jié)。回到上述的三情況，盡可能隱藏本類和他類的細(xì)節(jié)。如果本類和他類相互耦合，那么擴(kuò)張性和易用性受到一定程度的影響。但是設(shè)計人員想讓本類和他類相互知曉，或者范圍限制(主要是指類之間的訪問限制)盡可能小，那么內(nèi)置類是一個很好的辦法。

　　筆者把內(nèi)置類分為三類：類內(nèi)置類(Nested Class)，實(shí)例內(nèi)置類(Inner Class)和布局內(nèi)置類(Local Class)。下面分別介紹這三種類的使用場景和設(shè)計方法。

　　類內(nèi)置類(Nested Class)，在內(nèi)置類中使用得最多的一類。其作為類的一部分，隨外層類(Enclosing Class)順序地被加載。它的好處是，定義的類內(nèi)置類僅此一次被創(chuàng)建并加載，可視外層類的類成員。那么使用場景不難得出，對于實(shí)例成員不感冒，只關(guān)心類成員，并且減少沒有必要重復(fù)類的創(chuàng)建和加載。在大多數(shù)實(shí)際情況中，這個模式已經(jīng)足夠了。舉一個的JDK里面的例子，迭代Map的時候，鍵值對實(shí)體接口java.util.Map.Entry，其定義在java.util.Map接口中，自然其修飾符是public static final。

　　為了客戶端程序能夠利用java.util.Map.Entry，JDK暴露了它。一般來說，private final static是通用的設(shè)計。外層類對其是完全可視的，因此private 是沒有問題的。至于final的修飾，要談到筆者設(shè)計經(jīng)驗(yàn)中的一個原則，盡量使用final修飾可修飾的。其中有幾個好處，比如線程安全、拒絕子類、標(biāo)準(zhǔn)化(在后面的設(shè)計文章中會詳細(xì)說明)等。在內(nèi)置類設(shè)計中，不應(yīng)該期望其他類繼承這個類，更不要期望其他人會使用的內(nèi)置類了。又回到JDK，大家會發(fā)現(xiàn)java.util.HashMap內(nèi)部定義不少的類內(nèi)置類。

　　使用下了代碼實(shí)例補(bǔ)充說明上述：

　　代碼-1

　　如果OuterClass類中有實(shí)例變量的話，顯然NestedClass是不可見的，也是不適用的(因?yàn)樗穷惖囊徊糠?。

　　這個時候，利用實(shí)例內(nèi)置類可以解決這類問題。

　　示例代碼如下：

代碼-2

　　在“代碼-2”中，InnerClass利用OuterClass2的message字段作為輸出。

　　可能有人會說，InnerClass這種實(shí)例內(nèi)，為了得到這個類，不得不創(chuàng)建一個實(shí)例，太浪費(fèi)資源了，為什么不直接把OuterClass實(shí)例作為參數(shù)，直接傳入到InnerClass的方法呢?

　　沒錯，可以那么做。不過單從訪問外層類的實(shí)例變量而言，利用實(shí)例內(nèi)置類是有點(diǎn)顯得浪費(fèi)。如果客戶端利用了泛型編程的話，情況就會不同。

　　總所周知，泛型設(shè)計能夠提高靈活性，可是也有很多限制。模版參數(shù)類型是跟隨其寄主類的，模板參數(shù)類型是不會寫入class文件中的，這就是為什么反射(Reflection)不能解析出類的模板參數(shù)類型。但是，模板參數(shù)類型在實(shí)例(對象)范圍是可用的(或可視的)。如果內(nèi)置類中想要利用外層類的模板參數(shù)類型的話，那么實(shí)例內(nèi)置類就有很大用處。

　　例子如下：

　　代碼-3

　　“代碼-3”中的實(shí)例內(nèi)置類利用外層類OuterClass3中的模板參數(shù)T，作為setData參數(shù)的類型。

　　看似類內(nèi)置類和實(shí)例內(nèi)置類已經(jīng)足夠使用了。考慮這么一個場景，一個方法利用了內(nèi)置類來實(shí)現(xiàn)功能，這個方法中的變量需要被內(nèi)置類來利用，通常可以把變量作為參數(shù)，傳入內(nèi)置類構(gòu)造器或者其方法中，這也是通常的方法。不過利用布局內(nèi)置類(Local Class)更為方便，因?yàn)榫植績?nèi)置類是在塊中(方法也是一種特殊的塊)定義的，這樣就很好的解決了上下文的參數(shù)傳遞問題。

　　參看代碼：

　　代碼-4

　　在“代碼-4”的示例中，有人可能會說，這看不出什么好處呀?!如果內(nèi)置類依賴的變量超過4個(Effective Java書中提到超過四個參數(shù)的話,不利于維護(hù))，那么局部內(nèi)置類是不是方便維護(hù)呢?

　　順便提到，匿名內(nèi)置類是局部內(nèi)置類的一種。

　　不難發(fā)現(xiàn)，局部內(nèi)置類的缺點(diǎn)是代碼混雜(方法和類混在一起)，如果依賴局部變量不多的情況下，在一定程度上面，增加了維護(hù)成本。

　　最后的篇幅來總結(jié)一下這幾種內(nèi)置類的特點(diǎn)，以及使用場景和設(shè)計技巧。

　　共同特點(diǎn)，不想暴露并且不期望被外部使用或者擴(kuò)張(強(qiáng)調(diào)一下，一般類中私有和包內(nèi)私用都是好的設(shè)計技巧)，通過類的四大特性提供更優(yōu)于方法的方法和外部內(nèi)實(shí)現(xiàn)交互，從而達(dá)到良好設(shè)計目的。

　　對于類內(nèi)置類(Nested Class)，適合的絕大多數(shù)內(nèi)置類場景，利于維護(hù)。但不適合利用外層類模板參數(shù)類型和實(shí)例變量。

　　就實(shí)例內(nèi)置類(Inner Class)，適合利用外層類模板參數(shù)類型和實(shí)例變量，更好的彈性設(shè)計。可是加載其類時，必須實(shí)例化外部類，造成不必要開銷，因此不是必須，盡量使用類內(nèi)置類。

　　局部內(nèi)置類(Local Class)，適合多局部變量依賴的場景，提高可維護(hù)性，相反就不適合。

　　因此，內(nèi)置類的設(shè)計和其他面向?qū)ο笤O(shè)計類似，根據(jù)適合的場景來合理設(shè)計。