کلاس‌های داخلی (Inner Classes) در جاوا

در جاوا، می‌توان یک کلاس را درون یک کلاس دیگر تعریف کرد. به این نوع کلاس‌ها کلاس‌های داخلی (Inner Classes) گفته می‌شود. این قابلیت برای گروه‌بندی کلاس‌های مرتبط استفاده می‌شود که باعث خواناتر و قابل‌مدیریت‌تر شدن کد می‌شود.

۱. تعریف کلاس داخلی

برای استفاده از کلاس داخلی، ابتدا باید یک شیء از کلاس بیرونی ایجاد کنیم، سپس با استفاده از آن، یک شیء از کلاس داخلی بسازیم.

مثال:

class OuterClass {
  int x = 10;

  class InnerClass {
    int y = 5;
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    OuterClass myOuter = new OuterClass(); // ایجاد شیء از کلاس بیرونی
    OuterClass.InnerClass myInner = myOuter.new InnerClass(); // ایجاد شیء از کلاس داخلی
    System.out.println(myInner.y + myOuter.x); // خروجی: 15
  }
}

خروجی: 15 (جمع مقادیر 10 و 5)

۲. کلاس داخلی خصوصی (Private Inner Class)

یک کلاس داخلی می‌تواند خصوصی (private) یا محافظت‌شده (protected) باشد. اگر کلاس داخلی را خصوصی تعریف کنیم، دیگر نمی‌توان آن را از خارج از کلاس بیرونی دسترسی داد.

مثال:

class OuterClass {
  int x = 10;

  private class InnerClass {
    int y = 5;
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    OuterClass myOuter = new OuterClass();
    OuterClass.InnerClass myInner = myOuter.new InnerClass(); // این خط باعث خطا می‌شود
    System.out.println(myInner.y + myOuter.x);
  }
}

✅ نکته: اگر سعی کنیم یک شیء از کلاس داخلی خصوصی در کلاس دیگری بسازیم، کامپایلر خطا خواهد داد:

error: OuterClass.InnerClass has private access in OuterClass

🔹 برای حل این مشکل، می‌توان داخل کلاس بیرونی یک متد عمومی (public method) تعریف کرد که از کلاس داخلی استفاده کند.

۳. کلاس داخلی استاتیک (Static Inner Class)

کلاس داخلی را می‌توان استاتیک (static) نیز تعریف کرد. در این صورت، برای استفاده از آن، نیازی به ایجاد شیء از کلاس بیرونی نیست.

مثال:

class OuterClass {
  int x = 10;

  static class InnerClass {
    int y = 5;
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    OuterClass.InnerClass myInner = new OuterClass.InnerClass(); // بدون نیاز به ایجاد شیء از OuterClass
    System.out.println(myInner.y); // خروجی: 5
  }
}

✅ نکته: همان‌طور که متدها و متغیرهای استاتیک نمی‌توانند به متغیرهای غیر استاتیک کلاس دسترسی داشته باشند، یک کلاس داخلی استاتیک هم نمی‌تواند به اعضای غیر استاتیک کلاس بیرونی دسترسی پیدا کند.

۴. دسترسی کلاس داخلی به اعضای کلاس بیرونی

یکی از مزیت‌های کلاس داخلی این است که می‌تواند به متغیرها و متدهای کلاس بیرونی دسترسی داشته باشد.

مثال:

class OuterClass {
  int x = 10;

  class InnerClass {
    public int myInnerMethod() {
      return x; // دسترسی به متغیر x کلاس بیرونی
    }
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    OuterClass myOuter = new OuterClass();
    OuterClass.InnerClass myInner = myOuter.new InnerClass();
    System.out.println(myInner.myInnerMethod()); // خروجی: 10
  }
}

✅ نکته: کلاس داخلی می‌تواند به تمام متغیرهای کلاس بیرونی، حتی اگر خصوصی (private) باشند، دسترسی داشته باشد.

🎯 چالش برای شما:

۱. یک کلاس بیرونی Car و یک کلاس داخلی Engine بسازید که مشخصات موتور را نمایش دهد.
۲. یک کلاس داخلی استاتیک Battery تعریف کنید که ظرفیت باتری را نمایش دهد.

💡 نکته: اگر این چالش را حل کردید، خروجی برنامه را بررسی کنید تا بهتر متوجه تفاوت بین کلاس‌های معمولی، داخلی، و استاتیک شوید! 🚀