Java学习笔记：内部类/匿名内部类的全面介绍

编写java程序时，一般一个类（或者接口）都是放在一个独立的java文件中，并且类名同文件名（如果类是public的，类名必须与文件名一致；非public得，无强制要求）。如果想把多个java类放在一个java文件中，则只能有一个public类。如下面的两个类放在同一个文件中就会报错，无法编译通过。

可以看出，因为TestOne.java文件中已经有一个public类TestOne，这时再加了一个public类TestTwo就报错了。如果将类TestTwo前面的public修饰符去掉就没有问题了。

我们下面介绍内部类的概念和使用，所谓内部类，简单的说，就是一个类定义在另一个类的内部。与上面的两个类在同一个文件中不同（TestOne和TestTwo虽然在一个文件中，但相互没有嵌套，是并列的）。

采用内部类，有时会对代码的可读性带来一点问题，但很多场景下还是很有必要的。尤其在使用一些框架（如java的swing，集合框架中的排序操作）等，使用内部类（尤其是匿名内部类）会带来很多便利；再比如我们在开发Android app时，就会大量的使用内部类，如果不了解内部类的含义和使用规则，几乎无法顺利的进行Android app的开发。

内部类有其特别的地方，其中核心之一是，内部类实例可以访问包含它的外部类的所有成员，包括private成员。另外非常关键的一点是，内部类的使用必须与一个外部类的实例绑定，注意是实例，后面的例子中会说明这点。

内部类也分好几种情况，下面一一来解释。

一、一般内部类

例1：TestTwo就是一个内部类，它可以直接访问外部类中的私有成员a。

public class TestOne {

	private int a = 2;

	public static void main(String[] args) {
		new TestOne().call();
	}
	
	public void call(){
		TestTwo two = new TestTwo();
		two.show();
	}

	class TestTwo {
		public void show(){
			System.out.println(a);
		}
	}
}

　例2：如果需要在外部类的静态方法中使用内部类，必须创建一个外部类的实例，通过该实例来new内部类。不能直接new，否则会报编译错误。

public class TestOne {

	private int a = 2;

	public static void main(String[] args) {
		TestOne testOne = new TestOne();
		TestTwo testTwo = testOne.new TestTwo();
		testTwo.show();
	}
	
	public void call(){
		TestTwo two = new TestTwo();
		two.show();
	}

	class TestTwo {
		public void show(){
			System.out.println(a);
		}
	}
}

　例3：如何在内部类中引用外部类的实例。有两种方法，一是普通的方法，在new内部类时，将外部类的this作为内部类的构造函数参数传给内部类;还有一种更简单的方法，直接在内部类中通过 "外部类类名.this" 就可以使用外部类的实例。如下面代码：

public class TestOne {

	private int a = 2;

	public static void main(String[] args) {
		new TestOne().call();
	}
	
	public void call(){
		new TestTwo(this).show();
	}

	class TestTwo {
		private TestOne one;
		
		public TestTwo(TestOne one){
			this.one = one;
		}
		public void show(){
			System.out.println(a);
			System.out.println(one.a);
			System.out.println(TestOne.this.a);
		}
	}
}

上述情况下使用内部类，通常该内部类只是被该外部类使用，这样可以对内部类起到隐藏作用，并且跟外部类绑定的更紧密。

 

二、方法内的内部类

就是内部类定义在一个方法的内部。这种情况下，只有在该方法内才能使用该内部类；内部类也可以访问外部类的成员；但注意不能访问包含它的方法的局部变量（包括参数），除非方法内的变量（或参数）是final的。 举例：

public class TestOne {
	private int a = 2;

	public static void main(String[] args) {
		new TestOne().call();
	}
	
	public void call(){
		final int b=3;
		class TestTwo {
			private TestOne one;
			
			public TestTwo(TestOne one){
				this.one = one;
			}
			public void show(){
				System.out.println(a);
				System.out.println(one.a);
				System.out.println(TestOne.this.a);
				System.out.println(b);
			}
		}
		new TestTwo(this).show();
	}
}

　　需要注意的是，如果是在静态方法中定义内部类，则该内部类只能使用外部类的静态成员。

三、匿名内部类

匿名内部类，其实也分很多情况。最常见的情况是，直接通过父类（比如抽象类）创建子类的实例，或直接通过接口创建对象，该对象可传递作为方法的参数，或者赋值给某个变量。实际上在内部类的使用中，匿名类是用途最广泛的。

因为我们都知道，在java中，一般情况下，不像c/c++一样，我们可以把一个方法作为一个变量进行传递或引用。

我们只能传递和引用java对象。比如我们定义了一个方法，有个参数是接口类型或抽象类，这样不使用匿名内部类，我们每次都需要先定义一个类实现该接口或抽象类，再创建该类的实例传递给该方法。当接口或抽象类中需要实现的方法数量比较少时（比如只有1个），这个先创建类，再使用就显的比较啰嗦了。而且这种场景下，往往创建的类就这一个地方使用。而通过匿名内部类，就可以让编写的代码简洁很多。 实际上,java本身提供的一些api（如多线程、io、集合框架等）就大量的使用了这个特性。 我们来看几个例子：

例1：通过接口创建对象

public class TestThread {
	public static void main(String[] args) {
		TestThread testThread = new TestThread();
		testThread.fun1();
		testThread.fun2();
	}
	public void fun1(){
		Runnable runnable = new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("fun1");
			}
		};
		new Thread(runnable).start();
	}
	
	public void fun2(){
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("fun2");
			}
		}).start();
	}
}

可以看出，方法fun1中直接通过Runnable接口创建了对象，供Thread类使用。fun2更简化了下，直接连变量名也省掉了，对象的创建直接在传入参数时创建。

例2：直接创建父类的子类对象

public class TestChild {
	public static void main(String[] args) {
		new Thread() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("thread is run");
			}
		}.start();

	}
}

　　可以看出，Thread类有一个run方法，但这个run方法是空的，我们如果要用继承Thread类来实现多线程，必须在子类中重载run方法。上面的代码我们实际上没有显示的定义一个Thread的子类，而是直接通过上述形式创建了一个线程实例，并启动它。

 

四、静态嵌套类（内部类）

也就是在一个类中定义一个静态类（注意不能在方法中定义）。 与前面介绍的内部类不同。这个嵌套类只是命名空间限制在外部类中。实质上它不需要与外部类的实例绑定，也无法访问外部类的实例成员，只能访问外部类的静态成员。代码如：

public class TestOne {
	private int a = 2;
	static private int b = 2;

	public static void main(String[] args) {
		TestTwo testTwo = new TestTwo();
	}
	
	public void call(){
		TestTwo testTwo = new TestTwo();
	}
	
	static class TestTwo {
		public void show(){
			System.out.println(b);
		}
	}
}

class TestThree{
	public static void main(String[] args) {
		TestOne.TestTwo testTwo = new TestOne.TestTwo();
	}
	
	public void call(){
		TestOne.TestTwo testTwo = new TestOne.TestTwo();
	}
}

可以看出，TestTwo的使用不需要依赖外部类TestOne的实例。

上面介绍了内部类的几种情况，使用的时候稍加注意即可。