JAVA匿名内部类(Anonymous Classes)

1.前言

匿名内部类在我们JAVA程序员的日常工作中经常要用到，但是很多时候也只是照本宣科地用，虽然也在用，但往往忽略了以下几点：为什么能这么用？匿名内部类的语法是怎样的？有哪些限制？因此，最近，我在完成了手头的开发任务后，查阅了一下JAVA官方文档，将匿名内部类的使用进行了一下总结，案例也摘自官方文档。感兴趣的可以查阅官方文档（https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/anonymousclasses.html）。

2.匿名内部类

匿名内部类可以使你的代码更加简洁，你可以在定义一个类的同时对其进行实例化。它与局部类很相似，不同的是它没有类名，如果某个局部类你只需要用一次，那么你就可以使用匿名内部类（Anonymous classes enable you to make your code more concise. They enable you to declare and instantiate a class at the same time. They are like local classes except that they do not have a name. Use them if you need to use a local class only once.）

本节包括以下几个方面：

1. 定义匿名内部类
2. 匿名内部类的语法
3. 访问作用域的局部变量、定义和访问匿名内部类成员
4. 匿名内部类实例

2.1 定义匿名内部类

首先看下官方文档中给的例子：

public class HelloWorldAnonymousClasses {

    /**
     * 包含两个方法的HelloWorld接口
     */
    interface HelloWorld {
        public void greet();
        public void greetSomeone(String someone);
    }

    public void sayHello() {

        // 1、局部类EnglishGreeting实现了HelloWorld接口
        class EnglishGreeting implements HelloWorld {
            String name = "world";
            public void greet() {
                greetSomeone("world");
            }
            public void greetSomeone(String someone) {
                name = someone;
                System.out.println("Hello " + name);
            }
        }

        HelloWorld englishGreeting = new EnglishGreeting();

        // 2、匿名类实现HelloWorld接口
        HelloWorld frenchGreeting = new HelloWorld() {
            String name = "tout le monde";
            public void greet() {
                greetSomeone("tout le monde");
            }
            public void greetSomeone(String someone) {
                name = someone;
                System.out.println("Salut " + name);
            }
        };

        // 3、匿名类实现HelloWorld接口
        HelloWorld spanishGreeting = new HelloWorld() {
            String name = "mundo";
            public void greet() {
                greetSomeone("mundo");
            }
            public void greetSomeone(String someone) {
                name = someone;
                System.out.println("Hola, " + name);
            }
        };
        
        englishGreeting.greet();
        frenchGreeting.greetSomeone("Fred");
        spanishGreeting.greet();
    }

    public static void main(String... args) {
        HelloWorldAnonymousClasses myApp = new HelloWorldAnonymousClasses();
        myApp.sayHello();
    }
}

运行结果为：

Hello world
Salut Fred
Hola, mundo

该例中用局部类来初始化变量englishGreeting，用匿类来初始化变量frenchGreeting和spanishGreeting，两种实现之间有明显的区别：

1）局部类EnglishGreetin继承HelloWorld接口，有自己的类名，定义完成之后需要再用new关键字实例化才可以使用；

2）frenchGreeting、spanishGreeting在定义的时候就实例化了，定义完了就可以直接使用；

3）匿名类是一个表达式，因此在定义的最后用分号";"结束。

2.2 匿名内部类的语法

如上文所述，匿名类是一个表达式，匿名类的语法就类似于调用一个类的构建函数（new  HelloWorld()），除些之外，还包含了一个代码块，在代码块中完成类的定义，见以下两个实例：

案例一，实现接口的匿名类：

 HelloWorld frenchGreeting = new HelloWorld() {
   String name = "tout le monde";
   public void greet() {
         greetSomeone("tout le monde");
   }
   public void greetSomeone(String someone) {
        name = someone;
        System.out.println("Salut " + name);
   }
10  };

 案例二，匿名子类（继承父类）：

public class AnimalTest {

    private final String ANIMAL = "动物";

    public void accessTest() {
        System.out.println("匿名内部类访问其外部类方法");
    }

    class Animal {
        private String name;

        public Animal(String name) {
            this.name = name;
        }

        public void printAnimalName() {
            System.out.println(bird.name);
        }
    }

    // 鸟类，匿名子类，继承自Animal类，可以覆写父类方法
    Animal bird = new Animal("布谷鸟") {

        @Override
        public void printAnimalName() {
            accessTest();   　　　　　　　　// 访问外部类成员
            System.out.println(ANIMAL);  // 访问外部类final修饰的变量
            super.printAnimalName();
        }
    };

    public void print() {
        bird.printAnimalName();
    }

    public static void main(String[] args) {

        AnimalTest animalTest = new AnimalTest();
        animalTest.print();
    }
}

运行结果：

运行结果：
匿名内部类访问其外部类方法
动物
布谷鸟

从以上两个实例中可知，匿名类表达式包含以下内部分：

1. 操作符：new；
2. 一个要实现的接口或要继承的类，案例一中的匿名类实现了HellowWorld接口，案例二中的匿名内部类继承了Animal父类；
3. 一对括号，如果是匿名子类，与实例化普通类的语法类似，如果有构造参数，要带上构造参数；如果是实现一个接口，只需要一对空括号即可；
4. 一段被"{}"括起来类声明主体；
5. 末尾的";"号（因为匿名类的声明是一个表达式，是语句的一部分，因此要以分号结尾）。

3.访问作用域内的局部变量、定义和访问匿名内部类成员

 匿名内部类与局部类对作用域内的变量拥有相同的的访问权限。

(1)、匿名内部类可以访问外部内的所有成员；

(2)、匿名内部类不能访问外部类未加final修饰的变量（注意：JDK1.8即使没有用final修饰也可以访问）；

(3)、属性屏蔽，与内嵌类相同，匿名内部类定义的类型（如变量）会屏蔽其作用域范围内的其他同名类型（变量）：

 案例一，内嵌类的属性屏蔽：

public class ShadowTest {

    public int x = 0;

    class FirstLevel {

        public int x = 1;

        void methodInFirstLevel(int x) {
            System.out.println("x = " + x);
            System.out.println("this.x = " + this.x);
            System.out.println("ShadowTest.this.x = " + ShadowTest.this.x);
        }
    }

    public static void main(String... args) {
        ShadowTest st = new ShadowTest();
        ShadowTest.FirstLevel fl = st.new FirstLevel();
        fl.methodInFirstLevel(23);
    }
}

输出结果为：

x = 23
this.x = 1
ShadowTest.this.x = 0

这个实例中有三个变量x：1、ShadowTest类的成员变量；2、内部类FirstLevel的成员变量；3、内部类方法methodInFirstLevel的参数。

methodInFirstLevel的参数x屏蔽了内部类FirstLevel的成员变量，因此，在该方法内部使用x时实际上是使用的是参数x，可以使用this关键字来指定引用是成员变量x：

 System.out.println("this.x = " + this.x); 

利用类名来引用其成员变量拥有最高的优先级，不会被其他同名变量屏蔽，如：

 System.out.println("ShadowTest.this.x = " + ShadowTest.this.x); 

 案例二，匿名内部类的属性屏蔽：

public class ShadowTest {
    public int x = 0;

    interface FirstLevel {
     void methodInFirstLevel(int x);
    }

    FirstLevel firstLevel =  new FirstLevel() {

        public int x = 1;

        @Override
        public void methodInFirstLevel(int x) {
            System.out.println("x = " + x);
            System.out.println("this.x = " + this.x);
            System.out.println("ShadowTest.this.x = " + ShadowTest.this.x);
        }
    };

    public static void main(String... args) {
        ShadowTest st = new ShadowTest();
        ShadowTest.FirstLevel fl = st.firstLevel;
        fl.methodInFirstLevel(23);
    }
}

输出结果为：

x = 23
this.x = 1
ShadowTest.this.x = 0

(4)、匿名内部类中不能定义静态属性、方法；　　

public class ShadowTest {
    public int x = 0;

    interface FirstLevel {
     void methodInFirstLevel(int x);
    }

    FirstLevel firstLevel =  new FirstLevel() {

        public int x = 1;

        public static String str = "Hello World";   // 编译报错

        public static void aa() {        // 编译报错
        }

        public static final String finalStr = "Hello World";  // 正常

        public void extraMethod() {  // 正常
            // do something
        }
    };
}

(5)、匿名内部类可以有常量属性（final修饰的属性）；

(6)、匿名内部内中可以定义属性，如上面代码中的代码:private int x = 1;

(7)、匿名内部内中可以可以有额外的方法（父接口、类中没有的方法）;

(8)、匿名内部内中可以定义内部类；

(9)、匿名内部内中可以对其他类进行实例化。

4.匿名内部类实例

官方提供的两个实例供大家参考：

实例一：

import javafx.event.ActionEvent;
import javafx.event.EventHandler;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.stage.Stage;
 
public class HelloWorld extends Application {
    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
    
    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        primaryStage.setTitle("Hello World!");
        Button btn = new Button();
        btn.setText("Say 'Hello World'");
        btn.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
 
            @Override
            public void handle(ActionEvent event) {
                System.out.println("Hello World!");
            }
        });
        
        StackPane root = new StackPane();
        root.getChildren().add(btn);
        primaryStage.setScene(new Scene(root, 300, 250));
        primaryStage.show();
    }
}

实例二：

import javafx.application.Application;
import javafx.event.ActionEvent;
import javafx.event.EventHandler;
import javafx.geometry.Insets;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.*;
import javafx.scene.layout.GridPane;
import javafx.scene.layout.HBox;
import javafx.stage.Stage;

public class CustomTextFieldSample extends Application {
    
    final static Label label = new Label();
 
    @Override
    public void start(Stage stage) {
        Group root = new Group();
        Scene scene = new Scene(root, 300, 150);
        stage.setScene(scene);
        stage.setTitle("Text Field Sample");
 
        GridPane grid = new GridPane();
        grid.setPadding(new Insets(10, 10, 10, 10));
        grid.setVgap(5);
        grid.setHgap(5);
 
        scene.setRoot(grid);
        final Label dollar = new Label("$");
        GridPane.setConstraints(dollar, 0, 0);
        grid.getChildren().add(dollar);
        
        final TextField sum = new TextField() {
            @Override
            public void replaceText(int start, int end, String text) {
                if (!text.matches("[a-z, A-Z]")) {
                    super.replaceText(start, end, text);                     
                }
                label.setText("Enter a numeric value");
            }
 
            @Override
            public void replaceSelection(String text) {
                if (!text.matches("[a-z, A-Z]")) {
                    super.replaceSelection(text);
                }
            }
        };
 
        sum.setPromptText("Enter the total");
        sum.setPrefColumnCount(10);
        GridPane.setConstraints(sum, 1, 0);
        grid.getChildren().add(sum);
        
        Button submit = new Button("Submit");
        GridPane.setConstraints(submit, 2, 0);
        grid.getChildren().add(submit);
        
        submit.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
            @Override
            public void handle(ActionEvent e) {
                label.setText(null);
            }
        });
        
        GridPane.setConstraints(label, 0, 1);
        GridPane.setColumnSpan(label, 3);
        grid.getChildren().add(label);
        
        scene.setRoot(grid);
        stage.show();
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

写在最后：

这篇文章是我在阅读官方文档的同时加以自己的理解整理出来的，可能受英文原版的影响，有些地方表达得不准确或是不清楚还希望读者能够指正。另外，体会到了那些翻译英文技术书的人确实不容易，英文的文章看上去意思都很清楚，但是想要再用中文表述出来却不那么容易。