Java基础之匿名内部类与lambda表达式

        Java 中匿名内部类和 Lambda 表达式这两个紧密相关但又有所区别的重要概念。它们是实现简洁代码，特别是处理函数式接口的关键工具。

一. 匿名内部类

        匿名内部类是 Java 中一种特殊的、没有显式名称的内部类。它在声明的同时被实例化，通常用于只需要使用一次的类实现场景。

核心特性与要点

匿名： 没有独立的类名。

内部类： 定义在另一个类（外部类）的内部。

同时声明与实例化： 使用 new 关键字在创建对象的同时定义类体。

基于接口或类：

• 实现接口： new InterfaceName() { ... } - 最常见形式。
• 继承类： new SuperClassName() { ... } - 较少见，用于覆盖父类方法。

一次性使用： 因其匿名特性，无法在其他地方创建该类的第二个实例（除非重新写一遍相同的匿名类定义）。

访问限制：

• 可以访问其外部类的所有成员（包括 private）。
• 可以访问所在方法或作用域内的 final 变量或有效 final 的变量（值在初始化后不再改变）。

new InterfaceName() {// 实现接口的所有抽象方法 (必须)// 或者覆盖父类的某些方法// 可以添加额外的字段和方法 (但外部无法访问，通常意义不大)
};// 或
new SuperClassName(ConstructorArguments) {// 覆盖父类的方法 (可选)// 可以添加额外的字段和方法
};

优点：

• 比定义单独的具名内部类更简洁。
• 将类的声明和实例化结合在一起。

缺点：

• 语法相对冗长，尤其是对于只有一个方法的接口。
• 如果实现的方法体很长，代码可读性会下降。
• 会生成额外的 .class 文件。

示例

实现接口 (Comparator):

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;public class SortDemo {public static void main(String[] args) {String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie", "David"};// 使用匿名内部类定义按字符串长度降序排序的比较器Arrays.sort(names, new Comparator() {@Overridepublic int compare(String s1, String s2) {return s2.length() - s1.length(); // 降序：长的在前}});System.out.println(Arrays.toString(names)); // 输出: [Charlie, Alice, David, Bob]}
}

继承类：

public class SuperClass {public void doSomething() {System.out.println("父类做的事情");}
}public class InheritDemo {public static void main(String[] args) {SuperClass obj = new SuperClass() {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("匿名子类覆盖后做的事情");super.doSomething(); // 可选：调用父类方法}};obj.doSomething(); // 输出: "匿名子类覆盖后做的事情" 和 "父类做的事情"}
}

重要注意事项

• this 关键字： 在匿名内部类内部，this 指的是匿名内部类本身的实例。如果要引用外部类的实例，需要使用 OuterClassName.this。

• 局部变量访问： 匿名内部类访问其所在方法或作用域内的局部变量时，该变量必须是 final 或 effectively final（Java 8+），即变量在初始化后值不再改变。

• 构造器： 匿名内部类不能有显式的构造器，因为它没有类名。初始化逻辑可以放在实例初始化块 {} 中。

• 可读性与维护： 虽然匿名内部类可以简化代码，但过度使用或内部逻辑过于复杂时，会降低代码的可读性和可维护性。如果逻辑较复杂或需要复用，使用具名内部类或普通类通常是更好的选择。

总结：

        匿名内部类是 Java 提供的一种便捷语法，用于快速创建和使用只使用一次的类实现（通常是实现接口或继承类）。它在事件处理、线程创建、回调等场景中非常常见。理解其语法、访问规则以及与 final 变量的关系是正确使用它的关键。在 Java 8+ 中，对于函数式接口，Lambda 表达式通常是更简洁的替代方案。

二.匿名内部类的类型

        在 Java 中，匿名内部类的类型是一个特殊的合成类型，匿名内部类是动态定义的匿名子类，具有以下关键特性：

1. 没有显式类名

匿名内部类没有在源代码中声明的类名，这是其最显著的特征。

2. 编译器生成的名称

编译时，编译器会为匿名内部类生成一个合成名称，格式通常为：外部类名$数字
例如：

• Main$1
• MyApp$2
• ButtonDemo$1

三.Lambda 表达式 (Java 8+)

        在 Java 8 中引入的 Lambda 表达式是一种简洁的匿名函数表示法，它极大地简化了函数式编程的实现。以下是核心概念和用法详解：

核心概念

函数式接口 (Functional Interface)

• 只有一个抽象方法的接口（可包含 default 或 static 方法）。
• 常用注解 @FunctionalInterface 强制编译器检查。
• 示例：Runnable, Comparator, Callable 或 java.util.function 包中的接口（如 Predicate, Function）。

Lambda 语法

参数类型可省略（类型推断），单参数时 () 可省略；单表达式时 {} 和 return 可省略。

(parameters) -> { expression or statements }

常见使用场景

1. 替代匿名内部类

// 旧写法
Runnable oldRunnable = new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("Hello");}
};// Lambda 写法
Runnable lambdaRunnable = () -> System.out.println("Hello");

2.集合遍历

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
list.forEach(item -> System.out.println(item)); // 等效于 list.forEach(System.out::println)

示例：自定义函数式接口

@FunctionalInterface
interface MathOperation {int calculate(int a, int b);
}public class Main {public static void main(String[] args) {MathOperation add = (a, b) -> a + b;System.out.println(add.calculate(5, 3)); // 输出 8}
}

四. 匿名内部类 vs Lambda 表达式

关键区别与选择

总结与演进关系

• 匿名内部类 是 Java 早期提供的机制，用于创建一次性使用的类实例（继承类或实现接口）。

• Lambda 表达式 是 Java 8 引入的，专门为了极其简洁地实现函数式接口而设计的语法糖。它是匿名内部类在函数式接口应用场景下的语法简化和功能增强（通过 invokedynamic 带来潜在性能优势）。

• 选择原则：

  • 如果要实现一个函数式接口（如 Runnable, Comparator, Consumer, Function, Predicate 等），并且逻辑比较简单，优先使用 Lambda 表达式，代码更简洁优雅。

  • 如果目标类型不是函数式接口（有多个抽象方法）、需要继承一个类（而不仅仅是实现接口）、需要覆盖多个方法、或者需要在内部类中定义自己的状态（成员变量）或复杂行为，那么必须使用匿名内部类（或具名内部类）。

        理解这两者的区别和联系，是掌握 Java 现代编程风格（特别是函数式编程元素）和高效使用 Stream API 等新特性的基础。Lambda 表达式极大地提升了 Java 在表达行为参数化方面的能力。