C#嵌套类的使用方法及特性

来源：互联网发布：华为mate9 数据漫游编辑：程序博客网时间：2024/04/30 07:43

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");