C#嵌套类的使用方法及特性

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嵌套类(Nested Class)是在类中定义的类。以下把拥有内嵌类的类称为外部类。根据《

深入理解嵌套类和内部类

》嵌套类分为静态嵌套类和非静态嵌套类,其中非静态嵌套类页被称为内部类。 嵌套类在UML中是composite的另外一种代码表示形式,表示耦合度更高,并且与外部类更加紧密。

一般类的

访问修饰符

可以定义为默认的internal 或者public,而内嵌类就有比较多的选择,可以是为protected、internal、public以及默认的private。

内嵌类与外部类的访问限制

嵌套类可以访问外部类的方法、属性、字段而不管访问修饰符的限制。如:




public




class


A

{




private




static




int


_AInt;



private




int


_instanceInt;



private




static




void


AMethod()

{


Console.WriteLine(_AInt);

}



public




void


SayIt()

{


NestedA.Method(


this


);

}



/*


嵌套类 定义


*/





private




class


NestedA

{




public




static




void


Method(A a)

{




//


静态成员





_AInt


=




100


;

AMethod();



//实例


成员





a._instanceInt


=




10


;

a.SayIt();

}

}

}

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。如下:




public




class


A

{




private




int


_a;



/*



嵌套类

定义


*/





private




class


NestedA

{




public


NestedA(A a)

{


a._a


=




9


;

}

}

}

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。下面是简单的演示代码(Singleton模式可以在

这里

有更加详细的解释):


public




class


Singleton

{




public




static


Singleton Instance

{




get



{




return


Nested.instance;

}

}



private




class


Nested

{




public




readonly




static


Singleton instance


=


new


Singleton();

}

}



反射

反射内嵌类需要使用”+”而不是我们常使用的”.” 。如A类在Assembly名称为InsideClass中。


namespace


InsideClass

{




public




class


A

{




public




class


Nested

{




protected




void


BaseNested_Method()

{


}

}

}

}

执行




//


成功





object


o1


=


System.Activator.CreateInstance(





InsideClass





,





InsideClass.A+Nested





);



//


失败 抛出System.TypeLoadException 异常





object


o2


=


System.Activator.CreateInstance(





InsideClass





,





InsideClass.A.Nested





);