7.2 Statische innere Klassen und Schnittstellen

Die einfachste Variante einer inneren Klasse oder Schnittstelle wird wie eine statische Eigenschaft in die Klasse eingesetzt und heißt statische innere Klasse. Wegen der Schachtelung wird dieser Typ im Englischen nested top-level class genannt. Die Namensgebung betont mit dem Begriff top-level, dass die Klassen das Gleiche können wie »normale« Klassen oder Schnittstellen, nur bilden sie quasi ein kleines Unterpaket mit eigenem Namensraum. Insbesondere sind zur Erzeugung von Exemplaren von statischen inneren Klassen nach diesem Muster keine Objekte der äußeren Klasse nötig. (Die weiteren inneren Typen, die wir kennenlernen wollen, sind alle nicht-statisch und benötigen einen Verweis auf das äußere Objekt.) Oracle betont in der Spezifikation der Sprache, dass die statischen inneren Klassen keine »echten« inneren Klassen sind, doch um die Sprache einfach zu halten, bleiben wir bei »statischen inneren Typen«.

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

Listing 7.1: com/tutego/insel/inner/Lamp.java, Lamp

public class Lamp
{
  static String s = "Huhu";
  int i = 1;

  static class Bulb
  {
    void output()
    {
      System.out.println( s );
//    System.out.println( i );   //  Compilerfehler: i is not static
    }
  }

  public static void main( String[] args )
  {
    Bulb bulb = new Lamp.Bulb();  // oder Lamp.Bulb bulb = ...
    bulb.output();
  }
}

Die statische innere Klasse Bulb besitzt Zugriff auf alle anderen statischen Eigenschaften der äußeren Klasse Lamp, in unserem Fall auf die Variable s. Ein Zugriff auf Objektvariablen ist aus der statischen inneren Klasse heraus nicht möglich, da sie als gesonderte Klasse gezählt wird, die im gleichen Paket liegt. Der Zugriff von außen auf innere Klassen gelingt mit der Schreibweise ÄußereKlasse.InnereKlasse; 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 innere 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; innere Klassen dürfen ebenfalls public oder paketsichtbar, alternativ aber auch protected oder private sein. Eine private statische innere 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 inneren Typen ermöglicht für den Compiler einen etwas effizienteren Bytecode, ist aber ansonsten nicht in Gebrauch.

Umsetzung der inneren Typen *

Die Sun-Entwickler haben es geschafft, die Einführung von inneren Klassen in Java 1.1 ohne Änderung der virtuellen Maschine über die Bühne zu bringen. Der Compiler generiert aus den inneren Typen nämlich einfach normale Klassendateien, die jedoch mit einigen sogenannten synthetischen Methoden ausgestattet sind. Für die inneren Typen generiert der Compiler neue Namen nach dem Muster: ÄußererTyp$InnererTyp, das heißt, ein Dollar-Zeichen trennt die Namen von äußerem und innerem Typ. Genauso heißt die entsprechende .class-Datei auf der Festplatte.

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