Расскажи о вложенных классах и в каких случаях они применяются.

Вложенные классы (Nested Classes) в Java — это классы, определенные внутри другого класса. Они делятся на два типа: статические (Static Nested Classes) и внутренние (Inner Classes).

Статические вложенные классы

• Объявляются с модификатором static.
• Имеют доступ только к статическим членам внешнего класса (даже скрытым).
• Не имеют доступа к нестатическим членам внешнего класса.
• Для создания экземпляра статического вложенного класса не требуется экземпляр внешнего класса:

  // Внешний класс
  class Outer {
      static int outerStaticField;
      int outerInstanceField;
  
      // Статический вложенный класс
      static class StaticNested {
          void accessOuter() {
              // Доступ к статическому полю внешнего класса
              System.out.println(Outer.outerStaticField);
              // Нет доступа к outerInstanceField
              // System.out.println(outerInstanceField); // Ошибка компиляции
          }
      }
  }
  
  // Использование статического вложенного класса
  class Main {
      public static void main(String[] args) {
          Outer.StaticNested nestedObject = new Outer.StaticNested();
          nestedObject.accessOuter();
      }
  }
  

Внутренние классы

• Не объявляются с модификатором static.
• Имеют полный доступ ко всем членам внешнего класса (статическим и нестатическим, даже скрытым).
• Экземпляр внутреннего класса не может существовать без экземпляра внешнего класса.
• Для создания экземпляра внутреннего класса требуется экземпляр внешнего класса:

  // Внешний класс
  class Outer {
      static int outerStaticField;
      int outerInstanceField;
  
      // Внутренний класс
      class Inner {
          void accessOuter() {
              // Доступ к статическому полю внешнего класса
              System.out.println(Outer.outerStaticField);
              // Доступ к нестатическому полю внешнего класса
              System.out.println(outerInstanceField);
          }
      }
  }
  
  // Использование внутреннего класса
  class Main {
      public static void main(String[] args) {
          Outer outerObject = new Outer();
          Outer.Inner innerObject = outerObject.new Inner();
          innerObject.accessOuter();
      }
  }
  

Внутренние классы подразделяются на:

• Регулярные внутренние классы: Определяются напрямую внутри тела внешнего класса.
• Локальные внутренние классы: Определяются внутри методов, конструкторов или блоков инициализации. Видимы только в пределах этого блока.

  class Outer {
      void display() {
          class LocalInner { // Локальный внутренний класс
              void message() {
                  System.out.println("Локальный внутренний класс");
              }
          }
          LocalInner obj = new LocalInner();
          obj.message();
      }
  }
  

• Анонимные внутренние классы: Классы без имени, используемые для создания экземпляра класса или интерфейса и немедленного предоставления их реализации. Часто используются с слушателями событий (event listeners).

  interface Greeting {
      void sayHello();
  }
  
  class Main {
      public static void main(String[] args) {
          Greeting greeting = new Greeting() { // Анонимный внутренний класс
              @Override
              public void sayHello() {
                  System.out.println("Привет!");
              }
          };
          greeting.sayHello();
      }
  }
  

Когда применяются вложенные классы:

• Логическое группирование: Если класс является частью только другого класса и имеет смысл группировать их вместе. Это повышает читаемость и поддерживаемость кода.
• Инкапсуляция: Вложенные классы могут иметь доступ к членам внешнего класса, что обеспечивает более тесную связь и возможность скрывать детали реализации.
• Более читаемый код: Когда небольшой, простой класс используется только в одном месте, вложение его может сделать код более аккуратным.
• Эффективное использование ресурсов: Внутренние классы имеют доступ к членам внешнего класса без необходимости передавать их явно, что может упростить код. Примером является реализация итераторов.
• Реализация интерфейсов или расширение классов в контексте: Анонимные внутренние классы часто используются для предоставления компактной реализации интерфейсов или абстрактных классов "на лету".
• Сокрытие реализации: Скрытие класса внутри другого класса, делая его невидимым извне.

Сравнение статических вложенных и внутренних классов:

Выбор между статическим вложенным и внутренним классом зависит от того, нужен ли вложенному классу доступ к нестатическим членам внешнего класса. Если нужен, используйте внутренний класс. Если нет, статический вложенный класс — более подходящий выбор, так как он не связан с экземпляром внешнего класса и может быть более эффективным.