C#类的嵌套

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。嵌套类分为静态嵌套类和非静态嵌套类，其中非静态嵌套类也被称为内部类。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);

      }      

      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;

     }

     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;

     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

  {

     protected class Nested

     {

        protected virtual void BaseNested_Method(){}

     }

  }

  public class C : A

  {   

    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）。

嵌套类可以随意访问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。

 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类在名称为InsideClass的Assembly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");