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java培训班 | 一文搞懂 Java 中的枚举,写得非常好!

发布百知教育 来源:学习课程 2019-12-02

 概念

enum的全称为 enumeration, 是 JDK 1.5 中引入的新特性。

在Java中,被 enum关键字修饰的类型就是枚举类型。形式如下:

enum Color { RED, GREEN, BLUE }

如果枚举不添加任何方法,枚举值默认为从0开始的有序数值。以 Color 枚举类型举例,它的枚举常量依次为 RED:0,GREEN:1,BLUE:2

枚举的好处:可以将常量组织起来,统一进行管理。

枚举的典型应用场景:错误码、状态机等。

枚举类型的本质

尽管 enum看起来像是一种新的数据类型,事实上,enum是一种受限制的类,并且具有自己的方法

创建enum时,编译器会为你生成一个相关的类,这个类继承自 java.lang.Enum

java.lang.Enum类声明

public abstract class Enum<E extends Enum<E>>
       implements Comparable<E>, Serializable
{ ... }

 枚举的方法

在enum中,提供了一些基本方法:

values():返回 enum 实例的数组,而且该数组中的元素严格保持在 enum 中声明时的顺序。

name():返回实例名。

ordinal():返回实例声明时的次序,从0开始。

getDeclaringClass():返回实例所属的 enum 类型。

equals():判断是否为同一个对象。

可以使用 ==来比较enum实例。

此外,java.lang.Enum实现了Comparable和 Serializable接口,所以也提供 compareTo()方法。关于Java序列化你应该知道的一切,推荐大家阅读。

例:展示enum的基本方法

public class EnumMethodDemo {
   enum Color {RED, GREEN, BLUE;}
   enum Size {BIG, MIDDLE, SMALL;}
   public static void main(String args[]) {
       System.out.println("=========== Print all Color ===========");
       for (Color c : Color.values()) {
           System.out.println(c + " ordinal: " + c.ordinal());
       }
       System.out.println("=========== Print all Size ===========");
       for (Size s : Size.values()) {
           System.out.println(s + " ordinal: " + s.ordinal());
       }

       Color green = Color.GREEN;
       System.out.println("green name(): " + green.name());
       System.out.println("green getDeclaringClass(): " + green.getDeclaringClass());
       System.out.println("green hashCode(): " + green.hashCode());
       System.out.println("green compareTo Color.GREEN: " + green.compareTo(Color.GREEN));
       System.out.println("green equals Color.GREEN: " + green.equals(Color.GREEN));
       System.out.println("green equals Size.MIDDLE: " + green.equals(Size.MIDDLE));
       System.out.println("green equals 1: " + green.equals(1));
       System.out.format("green == Color.BLUE: %b\n", green == Color.BLUE);
   }
}

输出

=========== Print all Color ===========
RED ordinal: 0
GREEN ordinal: 1
BLUE ordinal: 2
=========== Print all Size ===========
BIG ordinal: 0
MIDDLE ordinal: 1
SMALL ordinal: 2
green name(): GREEN
green getDeclaringClass(): class org.zp.javase.enumeration.EnumDemo$Color
green hashCode(): 460141958
green compareTo Color.GREEN: 0
green equals Color.GREEN: true
green equals Size.MIDDLE: false
green equals 1: false
green == Color.BLUE: false

 枚举的特性

枚举的特性,归结起来就是一句话:

除了不能继承,基本上可以将 enum看做一个常规的类

但是这句话需要拆分去理解,让我们细细道来。

枚举可以添加方法

在概念章节提到了,枚举值默认为从0开始的有序数值。那么问题来了:如何为枚举显示的赋值。

Java 不允许使用 = 为枚举常量赋值


如果你接触过C/C++,你肯定会很自然的想到赋值符号 =。在C/C++语言中的enum,可以用赋值符号=显示的为枚举常量赋值;但是 ,很遗憾,Java 语法中却不允许使用赋值符号 =为枚举常量赋值

例:C/C++ 语言中的枚举声明

typedef enum{
    ONE = 1,
    TWO,
    THREE = 3,
    TEN = 10
} Number;

枚举可以添加普通方法、静态方法、抽象方法、构造方法

Java 虽然不能直接为实例赋值,但是它有更优秀的解决方案:为 enum 添加方法来间接实现显示赋值

创建 enum时,可以为其添加多种方法,甚至可以为其添加构造方法。

注意一个细节:如果要为enum定义方法,那么必须在enum的最后一个实例尾部添加一个分号。此外,在enum中,必须先定义实例,不能将字段或方法定义在实例前面。否则,编译器会报错。

例:全面展示如何在枚举中定义普通方法、静态方法、抽象方法、构造方法

public enum ErrorCode {
   OK(0) {
       public String getDescription() {
           return "成功";
       }
   },
   ERROR_A(100) {
       public String getDescription() {
           return "错误A";
       }
   },
   ERROR_B(200) {
       public String getDescription() {
           return "错误B";
       }
   };

   private int code;

   
   private ErrorCode(int number) {
       this.code = number;
   }
   public int getCode() {
       return code;
   }
   public abstract String getDescription();
   public static void main(String args[]) {
       for (ErrorCode s : ErrorCode.values()) {
           System.out.println("code: " + s.getCode() + ", description: " + s.getDescription());
       }
   }
}

注:上面的例子并不可取,仅仅是为了展示枚举支持定义各种方法。下面是一个简化的例子

例:一个错误码枚举类型的定义

本例和上例的执行结果完全相同。

public enum ErrorCodeEn {
   OK(0, "成功"),
   ERROR_A(100, "错误A"),
   ERROR_B(200, "错误B");

   ErrorCodeEn(int number, String description) {
       this.code = number;
       this.description = description;
   }
   private int code;
   private String description;
   public int getCode() {
       return code;
   }
   public String getDescription() {
       return description;
   }
   public static void main(String args[]) {
       for (ErrorCodeEn s : ErrorCodeEn.values()) {
           System.out.println("code: " + s.getCode() + ", description: " + s.getDescription());
       }
   }
}

枚举可以实现接口

enum可以像一般类一样实现接口。

同样是实现上一节中的错误码枚举类,通过实现接口,可以约束它的方法。

public interface INumberEnum {
   int getCode();
   String getDescription();
}

public enum ErrorCodeEn2 implements INumberEnum {
   OK(0, "成功"),
   ERROR_A(100, "错误A"),
   ERROR_B(200, "错误B");

   ErrorCodeEn2(int number, String description) {
       this.code = number;
       this.description = description;
   }

   private int code;
   private String description;

   @Override
   public int getCode() {
       return code;
   }

   @Override
   public String getDescription() {
       return description;
   }
}

枚举不可以继承

enum 不可以继承另外一个类,当然,也不能继承另一个 enum 。

因为 enum实际上都继承自 java.lang.Enum类,而 Java 不支持多重继承,所以 enum不能再继承其他类,当然也不能继承另一个 enum。另外,关注微信公众号:Java技术栈,在后台回复:java,可以获取我整理的 N 篇最全 Java 教程,都是干货。

 枚举的应用场景

组织常量

在JDK1.5 之前,在Java中定义常量都是public static final TYPE a;这样的形式。有了枚举,你可以将有关联关系的常量组织起来,使代码更加易读、安全,并且还可以使用枚举提供的方法。

枚举声明的格式

注:如果枚举中没有定义方法,也可以在最后一个实例后面加逗号、分号或什么都不加。

下面三种声明方式是等价的:

enum Color { RED, GREEN, BLUE }
enum Color { RED, GREEN, BLUE, }
enum Color { RED, GREEN, BLUE; }

switch 状态机

我们经常使用switch语句来写状态机。JDK7以后,switch已经支持 intcharStringenum类型的参数。《switch case 支持的 6 种数据类型》这篇总结的比较全。这几种类型的参数比较起来,使用枚举的switch代码更具有可读性。

enum Signal {RED, YELLOW, GREEN}

public static String getTrafficInstruct(Signal signal) {
   String instruct = "信号灯故障";
   switch (signal) {
       case RED:
           instruct = "红灯停";
           break;
       case YELLOW:
           instruct = "黄灯请注意";
           break;
       case GREEN:
           instruct = "绿灯行";
           break;
       default:
           break;
   }
   return instruct;
}

组织枚举

可以将类型相近的枚举通过接口或类组织起来。

但是一般用接口方式进行组织。

原因是:Java接口在编译时会自动为enum类型加上public static修饰符;Java类在编译时会自动为 enum类型加上static修饰符。看出差异了吗?没错,就是说,在类中组织 enum,如果你不给它修饰为 public,那么只能在本包中进行访问。

例:在接口中组织 enum

public interface Plant {
   enum Vegetable implements INumberEnum {
       POTATO(0, "土豆"),
       TOMATO(0, "西红柿");

       Vegetable(int number, String description) {
           this.code = number;
           this.description = description;
       }

       private int code;
       private String description;

       @Override
       public int getCode() {
           return 0;
       }

       @Override
       public String getDescription() {
           return null;
       }
   }

   enum Fruit implements INumberEnum {
       APPLE(0, "苹果"),
       ORANGE(0, "桔子"),
       BANANA(0, "香蕉");

       Fruit(int number, String description) {
           this.code = number;
           this.description = description;
       }

       private int code;
       private String description;

       @Override
       public int getCode() {
           return 0;
       }

       @Override
       public String getDescription() {
           return null;
       }
   }
}

例:在类中组织 enum

本例和上例效果相同。

public class Plant2 {
   public enum Vegetable implements INumberEnum {...}
   public enum Fruit implements INumberEnum {...}
}

策略枚举

EffectiveJava中展示了一种策略枚举。这种枚举通过枚举嵌套枚举的方式,将枚举常量分类处理。

这种做法虽然没有switch语句简洁,但是更加安全、灵活。

例:EffectvieJava中的策略枚举范例

enum PayrollDay {
   MONDAY(PayType.WEEKDAY), TUESDAY(PayType.WEEKDAY), WEDNESDAY(
           PayType.WEEKDAY), THURSDAY(PayType.WEEKDAY), FRIDAY(PayType.WEEKDAY), SATURDAY(
           PayType.WEEKEND), SUNDAY(PayType.WEEKEND);

   private final PayType payType;

   PayrollDay(PayType payType) {
       this.payType = payType;
   }

   double pay(double hoursWorked, double payRate) {
       return payType.pay(hoursWorked, payRate);
   }

   
   private enum PayType {
       WEEKDAY {
           double overtimePay(double hours, double payRate) {
               return hours <= HOURS_PER_SHIFT ? 0 : (hours - HOURS_PER_SHIFT)
                       * payRate / 2;
           }
       },
       WEEKEND {
           double overtimePay(double hours, double payRate) {
               return hours * payRate / 2;
           }
       };
       private static final int HOURS_PER_SHIFT = 8;

       abstract double overtimePay(double hrs, double payRate);

       double pay(double hoursWorked, double payRate) {
           double basePay = hoursWorked * payRate;
           return basePay + overtimePay(hoursWorked, payRate);
       }
   }
}

测试

System.out.println("时薪100的人在周五工作8小时的收入:" + PayrollDay.FRIDAY.pay(8.0, 100));
System.out.println("时薪100的人在周六工作8小时的收入:" + PayrollDay.SATURDAY.pay(8.0, 100));

 EnumSet和EnumMap

Java 中提供了两个方便操作enum的工具类——EnumSet 和 EnumMap。

EnumSet是枚举类型的高性能 Set实现。它要求放入它的枚举常量必须属于同一枚举类型。
EnumMap是专门为枚举类型量身定做的 Map实现。虽然使用其它的 Map 实现(如HashMap)也能完成枚举类型实例到值得映射,但是使用 EnumMap 会更加高效:它只能接收同一枚举类型的实例作为键值,并且由于枚举类型实例的数量相对固定并且有限,所以 EnumMap 使用数组来存放与枚举类型对应的值。这使得 EnumMap 的效率非常高。


System.out.println("EnumSet展示");
EnumSet<ErrorCodeEn> errSet = EnumSet.allOf(ErrorCodeEn.class);
for (ErrorCodeEn e : errSet) {
   System.out.println(e.name() + " : " + e.ordinal());
}


System.out.println("EnumMap展示");
EnumMap<StateMachine.Signal, String> errMap = new EnumMap(StateMachine.Signal.class);
errMap.put(StateMachine.Signal.RED, "红灯");
errMap.put(StateMachine.Signal.YELLOW, "黄灯");
errMap.put(StateMachine.Signal.GREEN, "绿灯");
for (Iterator<Map.Entry<StateMachine.Signal, String>> iter = errMap.entrySet().iterator(); iter.hasNext();) {
   Map.Entry<StateMachine.Signal, String> entry = iter.next();
   System.out.println(entry.getKey().name() + " : " + entry.getValue());
}


注释:本文来自公众号Java技术栈


java培训班:http://www.baizhiedu.com/java2019


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