Расскажи о вложенных классах и в каких случаях они применяются.

Вложенные классы (Nested Classes) в Java — это классы, объявленные внутри другого класса.

Они делятся на два типа:

1. Статические вложенные классы (Static Nested Classes): Объявляются с ключевым словом static. Ведут себя как обычные статические члены внешнего класса. Могут получить доступ только к статическим членам внешнего класса.

   class Outer {
       static int outerStaticField = 1;
       int outerInstanceField = 2;
   
       static class StaticNested {
           void accessOuter() {
               // Доступ к статическому полю внешнего класса
               System.out.println(outerStaticField);
               // Нельзя получить доступ к outerInstanceField напрямую
           }
       }
   }
   

2. Внутренние классы (Inner Classes): Не объявляются с ключевым словом static. Каждому экземпляру внутреннего класса соответствует экземпляр внешнего класса. Имеют доступ как к статическим, так и к нестатическим членам внешнего класса.

   Внутренние классы подразделяются на:

   • Внутренние классы-члены (Member Inner Classes): Объявлены непосредственно внутри внешнего класса, не внутри метода или блока.

     class Outer {
         int outerInstanceField = 2;
     
         class MemberInner {
             void accessOuter() {
                 // Доступ к полю экземпляра внешнего класса
                 System.out.println(outerInstanceField);
             }
         }
     }
     

   • Локальные классы (Local Classes): Объявлены внутри метода, конструктора или блока инициализации. Видны только в пределах этого блока.

     class Outer {
         void method() {
             class LocalInner {
                 void print() {
                     System.out.println("Local class");
                 }
             }
             LocalInner local = new LocalInner();
             local.print();
         }
     }
     

   • Анонимные классы (Anonymous Classes): Классы без имени, используемые для создания объекта "на лету", обычно для реализации интерфейса или расширения класса.

     interface MyInterface {
         void doSomething();
     }
     
     class Outer {
         void useAnonymous() {
             MyInterface anonymous = new MyInterface() {
                 @Override
                 public void doSomething() {
                     System.out.println("Anonymous class implementation");
                 }
             };
             anonymous.doSomething();
         }
     }
     

Применение вложенных классов:

• Группировка связанных функциональностей: Вложенные классы логически связаны с внешним классом и используются только им. Это делает код более читаемым.

  // Пример: класс Shape с вложенным классом Point
  class Shape {
      private static class Point { // Point используется только внутри Shape
          int x, y;
  
          Point(int x, int y) {
              this.x = x;
              this.y = y;
          }
      }
  
      private Point center;
  
      Shape(int x, int y) {
          center = new Point(x, y);
      }
  }
  

• Инкапсуляция: Вложенные классы могут иметь доступ к приватным членам внешнего класса, что позволяет скрывать детали реализации.
• Реализация обратных вызовов (Callbacks) и слушателей (Listeners): Анонимные внутренние классы часто используются для создания объектов-слушателей или реализации интерфейсов в компактной форме.

  // Пример: слушатель кнопки в Swing
  JButton button = new JButton("Click Me");
  button.addActionListener(new ActionListener() {
      @Override
      public void actionPerformed(ActionEvent e) {
          System.out.println("Button clicked!");
      }
  });
  

• Разработка коллекций и итераторов: Внутренние классы часто используются для реализации интерфейсов вроде Iterator для доступа к элементам внешней коллекции.
• Эффективное использование ресурсов: Внутренние классы позволяют обращаться к членам внешнего класса без необходимости передавать ссылки на эти члены.
• Реализация шаблона "Строитель" (Builder pattern): Статические вложенные классы часто используются для реализации строителей для создания сложных объектов.