深入分析Java的enum
一、定义（语法） enum全称为enumeration，中文意为枚举，枚举简单的说就是一种数据类型，只不过是这种数据类型只包含自定义的特定数据，它是一组有共同特性的数据的集合。 创建枚举类型是需要用到enum关键字，如： public enum Color{ RED, GREEN, BLUE, BLACK, PINK, WHITE; } enum的语法看似与class不同，但它实际上就是一个类，经过编译器编译之后得到一个.class文件。 创建的枚举类型默认是java.lang.enum<枚举类型名>（抽象类）的子类。 每个枚举项的类型都为public static final 。 因为Java的单继承机制，emum不能再用extends继承其他的类。 我们可以使用javap命令进行反编译验证。 既然enum是一个类，那么它就可以像一般的类一样拥有自己的属性与方法。但Java要求必须先定义enum实例。 否则会编译错误。 public enum Color { RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4); // 成员变量 private String name; private int index; // 构造方法 private Color(String name, int index) { this.name = name; this.index = index; } // 普通方法 public static String getName(int index) { for (Color c : Color.values()) { if (c.getIndex() == index) { return c.name; } } return null; } // get set 方法 public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getIndex() { return index; } public void setIndex(int index) { this.index = index; } } 枚举实例的创建过程：枚举类型符合通用模式 Class Enum<E extends Enum<E>>，而 E 表示枚举类型的名称。枚举类型的每一个值都将映射到 protected Enum(String name, int ordinal) 构造函数中，在这里，每个值的名称都被转换成一个字符串，并且序数设置表示了此设置被创建的顺序。 public enum Color{ RED, GREEN, BLUE, BLACK, PINK, WHITE; } 相当于调用了六次Enum<Color>构造方法 Enum<Color>("RED", 0); Enum<Color>("GREEN", 1); Enum<Color>("BLUE", 2); Enum<Color>("BLACK", 3); Enum<Color>("PINK",4); Enum<Color>("WHITE", 5); 枚举类型的常用方法： int compareTo(E o) 比较此枚举与指定对象的顺序。 Class<E> getDeclaringClass() 返回与此枚举常量的枚举类型相对应的 Class 对象。 String name() 返回此枚举常量的名称，在其枚举声明中对其进行声明。 int ordinal() 返回枚举常量的序数（它在枚举声明中的位置，其中初始常量序数为零 String toString() 返回枚举常量的名称，它包含在声明中。 static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType, String name) 返回带指定名称的指定枚举类型的枚举常量。 二、常用用法 用法一：常量 在JDK1.5 之前，我们定义常量都是： public static fianl.... 。现在好了，有了枚举，可以把相关的常量分组到一个枚举类型里，而且枚举提供了比常量更多的方法。 用法二：switch JDK1.6之前的switch语句只支持int,char,enum类型，使用枚举，能让我们的代码可读性更强。 enum Color{ RED, GREEN, BLUE, BLACK, PINK, WHITE; } public class TestEnum { public void changeColor(){ Color color = Color.RED; System.out.println("原色：" + color); switch(color){ case RED: color = Color.GREEN; System.out.println("变色：" + color); break; case GREEN: color = Color.BLUE; System.out.println("变色：" + color); break; case BLUE: color = Color.BLACK; System.out.println("变色：" + color); break; case BLACK: color = Color.PINK; System.out.println("变色：" + color); break; case PINK: color = Color.WHITE; System.out.println("变色：" + color); break; case WHITE: color = Color.RED; System.out.println("变色：" + color); break; } } public static void main(String[] args){ TestEnum testEnum = new TestEnum(); testEnum.changeColor(); } } 用法三：实现接口 public interface Behaviour { void print(); String getInfo(); } public enum Color implements Behaviour { RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4); // 成员变量 private String name; private int index; // 构造方法 private Color(String name, int index) { this.name = name; this.index = index; } // 接口方法 @Override public String getInfo() { return this.name; } // 接口方法 @Override public void print() { System.out.println(this.index + ":" + this.name); } } 用法四：枚举集合的应用 java.util.EnumSet和java.util.EnumMap是两个枚举集合。EnumSet保证集合中的元素不重复;EnumMap中的 key是enum类型，而value则可以是任意类型。关于这个两个集合的使用就不在这里赘述，可以参考JDK文档 public class Test { public static void main(String[] args) { // EnumSet的使用 EnumSet<EnumTest> weekSet = EnumSet.allOf(EnumTest.class); for (EnumTest day : weekSet) { System.out.println(day); } // EnumMap的使用 EnumMap<EnumTest, String> weekMap = new EnumMap(EnumTest.class); weekMap.put(EnumTest.MON, "星期一"); weekMap.put(EnumTest.TUE, "星期二"); // ... ... for (Iterator<Entry<EnumTest, String>> iter = weekMap.entrySet().iterator(); iter.hasNext();) { Entry<EnumTest, String> entry = iter.next(); System.out.println(entry.getKey().name() + ":" + entry.getValue()); } } } 三、综合实例 最简单的使用 最简单的枚举类 public enum Weekday { SUN,MON,TUS,WED,THU,FRI,SAT } 如何使用它呢？ 先来看看它有哪些方法： 这是Weekday可以调用的方法和参数。发现它有两个方法：values()和valueOf()。还有我们刚刚定义的七个变量 这些事枚举变量的方法。我们接下来会演示几个比较重要的 这段代码，我们演示了几个常用的方法和功能： Weekday.valueOf() 方法： 它的作用是传来一个字符串，然后将它转变为对应的枚举变量。前提是你传的字符串和定义枚举变量的字符串一样，区分大小写。如果你传了一个不存在的字符串，那么会抛出异常。 Weekday.values()方法。 这个方法会返回包括所有枚举变量的数组。在该例中，返回的就是包含了七个星期的Weekday[]。可以方便的用来做循环。 枚举变量的toString()方法。 该方法直接返回枚举定义枚举变量的字符串，比如MON就返回【”MON”】。 枚举变量的.ordinal()方法。 默认情况下，枚举类会给所有的枚举变量一个默认的次序，该次序从0开始，类似于数组的下标。而.ordinal()方法就是获取这个次序（或者说下标） 枚举变量的compareTo()方法。 该方法用来比较两个枚举变量的”大小”，实际上比较的是两个枚举变量的次序，返回两个次序相减后的结果，如果为负数，就证明变量1”小于”变量2 （变量1.compareTo(变量2)，返回【变量1.ordinal() - 变量2.ordinal()】） 这是compareTo的源码，会先判断是不是同一个枚举类的变量，然后再返回差值。 枚举类的name()方法。 它和toString()方法的返回值一样，事实上，这两个方法本来就是一样的： 这两个方法的默认实现是一样的，唯一的区别是，你可以重写toString方法。name变量就是枚举变量的字符串形式。 还有一些其他的方法我就暂时不介绍了，感兴趣的话可以自己去看看文档或者源码，都挺简单的。 要点： 使用的是enum关键字而不是class。 多个枚举变量直接用逗号隔开。 枚举变量最好大写，多个单词之间使用”_”隔开（比如：INT_SUM）。 定义完所有的变量后，以分号结束，如果只有枚举变量，而没有自定义变量，分号可以省略（例如上面的代码就忽略了分号）。 在其他类中使用enum变量的时候，只需要【类名.变量名】就可以了，和使用静态变量一样。 但是这种简单的使用显然不能体现出枚举的强大，我们来学习一下复杂的使用： 枚举的高级使用方法 就像我们前面的案例一样，你需要让每一个星期几对应到一个整数，比如星期天对应0。上面讲到了，枚举类在定义的时候会自动为每个变量添加一个顺序，从0开始。 假如你希望0代表星期天，1代表周一。。。并且你在定义枚举类的时候，顺序也是这个顺序，那你可以不用定义新的变量，就像这样： public enum Weekday { SUN,MON,TUS,WED,THU,FRI,SAT } 这个时候，星期天对应的ordinal值就是0，周一对应的就是1，满足你的要求。但是，如果你这么写，那就有问题了： public enum Weekday { MON,TUS,WED,THU,FRI,SAT,SUN } 我吧SUN放到了最后，但是我还是希0代表SUN，1代表MON怎么办呢？默认的ordinal是指望不上了，因为它只会傻傻的给第一个变量0，给第二个1。。。 所以，我们需要自己定义变量！ 看代码： 我们对上面的代码做了一些改变： 首先，我们在每个枚举变量的后面加上了一个括号，里面是我们希望它代表的数字。 然后，我们定义了一个int变量，然后通过构造函数初始化这个变量。 你应该也清楚了，括号里的数字，其实就是我们定义的那个int变量。这句叫做自定义变量。 请注意：这里有三点需要注意： 一定要把枚举变量的定义放在第一行，并且以分号结尾。 构造函数必须私有化。事实上，private是多余的，你完全没有必要写，因为它默认并强制是private，如果你要写，也只能写private，写public是不能通过编译的。 自定义变量与默认的ordinal属性并不冲突，ordinal还是按照它的规则给每个枚举变量按顺序赋值。 好了，你很聪明，你已经掌握了上面的知识，你想，既然能自定义一个变量，能不能自定义两个呢？ 当然可以： 你可以定义任何你想要的变量。学完了这些，大概枚举类你也应该掌握了，但是，还有没有其他用法呢? 枚举类中的抽象类 如果我在枚举类中定义一个抽象方法会怎么样？ 你要知道，枚举类不能继承其他类，也不能被其他类继承。至于为什么，我们后面会说到。 你应该知道，有抽象方法的类必然是抽象类，抽象类就需要子类继承它然后实现它的抽象方法，但是呢，枚举类不能被继承。。你是不是有点乱？ 我们先来看代码： 你好像懂了点什么。但是你好像又不太懂。为什么一个变量的后边可以带一个代码块并且实现抽象方法呢？ 别着急，带着这个疑问，我们来看一下枚举类的实现原理。 枚举类的实现原理 从最简单的看起： 还是这段熟悉的代码，我们编译一下它，再反编译一下看看它到底是什么样子的： 你是不是觉得很熟悉？反编译出来的代码和我们用静态变量自己写的类出奇的相似！ 而且，你看到了熟悉的values()方法和valueOf()方法。 仔细看，这个类继承了java.lang.Enum类！所以说，枚举类不能再继承其他类了，因为默认已经继承了Enum类。 并且，这个类是final的！所以它不能被继承！ 回到我们刚才的那个疑问： 为什么会有这么神奇的代码？现在你差不多懂了。因为RED本身就是一个TrafficLamp对象的引用。实际上，在初始化这个枚举类的时候，你可以理解为执行的是 TrafficLamp RED = new TrafficLamp（30） ，但是因为TrafficLamp里面有抽象方法，还记得匿名内部类么？ 我们可以这样来创建一个TrafficLamp引用： 而在枚举类中，我们只需要像上面那样写【RED(30){}】就可以了，因为java会自动的去帮我们完成这一系列操作 枚举类的其他用法 switch语句 虽然枚举类不能继承其他类，但是还是可以实现接口的 接口定义 实现接口 使用接口组织枚举 使用枚举创建单例模式 使用枚举创建的单例模式： public enum EasySingleton{ INSTANCE; } 代码就这么简单，你可以使用EasySingleton.INSTANCE调用它，比起你在单例中调用getInstance()方法容易多了。 我们来看看正常情况下是怎样创建单例模式的： 用双检索实现单例： 下面的代码是用双检索实现单例模式的例子，在这里getInstance()方法检查了两次来判断INSTANCE是否为null，这就是为什么叫双检索的原因，记住双检索在java5之前是有问题的，但是java5在内存模型中有了volatile变量之后就没问题了。 public class DoubleCheckedLockingSingleton{ private volatile DoubleCheckedLockingSingleton INSTANCE; private DoubleCheckedLockingSingleton(){} public DoubleCheckedLockingSingleton getInstance(){ if(INSTANCE == null){ synchronized(DoubleCheckedLockingSingleton.class){ //double checking Singleton instance if(INSTANCE == null){ INSTANCE = new DoubleCheckedLockingSingleton(); } } } return INSTANCE; } } 你可以访问DoubleCheckedLockingSingleTon.getInstance()来获得实例对象。 用静态工厂方法实现单例： public class Singleton{ private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getSingleton(){ return INSTANCE; } } 你可以调用Singleton.getInstance()方法来获得实例对象。 上面的两种方式就是懒汉式和恶汉式单利的创建，但是无论哪一种，都不如枚举来的方便。而且传统的单例模式的另外一个问题是一旦你实现了serializable接口，他们就不再是单例的了。但是枚举类的父类【Enum类】实现了Serializable接口，也就是说，所有的枚举类都是可以实现序列化的，这也是一个优点。 总结 可以创建一个enum类，把它看做一个普通的类。除了它不能继承其他类了。(java是单继承，它已经继承了Enum),可以添加其他方法，覆盖它本身的方法 switch()参数可以使用enum values()方法是编译器插入到enum定义中的static方法，所以，当你将enum实例向上转型为父类Enum是，values()就不可访问了。解决办法：在Class中有一个getEnumConstants()方法，所以即便Enum接口中没有values()方法，我们仍然可以通过Class对象取得所有的enum实例 无法从enum继承子类，如果需要扩展enum中的元素，在一个接口的内部，创建实现该接口的枚举，以此将元素进行分组。达到将枚举元素进行分组。 enum允许程序员为eunm实例编写方法。所以可以为每个enum实例赋予各自不同的行为。 【java.util.EnumSet和java.util.EnumMap】
