Java 单文件中多个类声明指南：常见问题解答与最佳实践

Java 单文件中多个类声明：疑难解答

引言

Java 编程语言允许在单一文件中定义多个顶级类，但其中最多只能有一个是公共类。这种技术允许开发人员组织和封装代码，同时提高可读性和维护性。

问题 1：明确的名称

这种技术没有一个特定的名称，因为它不是 Java 语言中正式定义的结构。它通常称为“单文件多类”，尽管这并不是一个官方术语。

问题 2：访问限制

JLS 确实指出，系统可能 强制执行对辅助类的访问限制，使其无法被同一包中的其他编译单元引用。然而，实际情况是，这种访问限制因 Java 实现而异。

• Oracle Java： Oracle Java 实现确实强制执行此访问限制，这意味着辅助类只能在定义它们的源文件中使用。
• 其他实现： 如 OpenJDK 和 Android Runtime 等其他 Java 实现不强制执行此限制，允许访问同一包中的辅助类。

示例

考虑以下 PublicClass.java 文件：

package com.example.multiple;

public class PublicClass {
    private PrivateImpl impl = new PrivateImpl();
}

class PrivateImpl {
    int implementationData;
}

在 Oracle Java 中，PrivateImpl 类无法在 PublicClass.java 文件之外的任何其他类中使用。但是，在 OpenJDK 等其他实现中，PrivateImpl 类可以被同一包中的其他类访问。

何时使用单文件多类

单文件多类可以用于：

• 组织相关类： 将相关的类分组到一个文件中可以提高代码的可读性和可维护性。
• 实现模块化： 辅助类可以被视为公共类的私有模块，这有助于提高封装和隐藏实现细节。
• 避免包依赖： 定义辅助类可以减少包依赖，从而简化项目的构建和部署。

注意事项

使用单文件多类时，需要考虑以下注意事项：

• 仅将辅助类用于实现细节： 辅助类应仅用于公共类的内部实现，而不是公开 API 的一部分。
• 避免过度使用： 过多使用辅助类会导致代码混乱和难以维护。
• 考虑兼容性： 由于访问限制的差异，在使用其他 Java 实现时，单文件多类代码可能无法按预期工作。

结论

单文件多类是一种在 Java 中组织和封装代码的有用技术。了解其限制和最佳实践对于有效利用此功能至关重要。

常见问题解答

1. 所有 Java 实现都强制执行辅助类的访问限制吗？

   • 不，仅 Oracle Java 强制执行此限制。

2. 单文件多类是否可以公开 API 的一部分？

   • 不，辅助类通常用于内部实现，不应暴露给公共 API。

3. 何时应该避免使用单文件多类？

   • 当辅助类需要被同一包中的其他类访问时，或当它们会过度复杂化代码时，就应该避免使用单文件多类。

4. 是否可以将公共类和辅助类放在不同的文件中？

   • 可以，但会导致文件系统中出现额外的文件和更复杂的文件管理。

5. 单文件多类对性能有影响吗？

   • 通常不会，因为辅助类被编译为与公共类相同的类文件。