JAVA 枚舉相關(guān)知識匯總
enum 的全稱為 enumeration, 是 JDK 1.5 中引入的新特性。
在Java中,被 enum 關(guān)鍵字修飾的類型就是枚舉類型。形式如下:
enum Color { RED, GREEN, BLUE }
如果枚舉不添加任何方法,枚舉值默認(rèn)為從0開始的有序數(shù)值。以 Color 枚舉類型舉例,它的枚舉常量依次為 RED:0,GREEN:1,BLUE:2。
枚舉的好處:可以將常量組織起來,統(tǒng)一進(jìn)行管理。
枚舉的典型應(yīng)用場景:錯誤碼、狀態(tài)機(jī)等。
枚舉類型的本質(zhì)
盡管 enum 看起來像是一種新的數(shù)據(jù)類型,事實(shí)上,enum是一種受限制的類,并且具有自己的方法。
創(chuàng)建enum時,編譯器會為你生成一個相關(guān)的類,這個類繼承自 java.lang.Enum。
java.lang.Enum類聲明
public abstract class Enum<E extends Enum<E>> implements Comparable<E>, Serializable { ... }枚舉的方法
在enum中,提供了一些基本方法:
values():返回 enum 實(shí)例的數(shù)組,而且該數(shù)組中的元素嚴(yán)格保持在 enum 中聲明時的順序。
name():返回實(shí)例名。
ordinal():返回實(shí)例聲明時的次序,從0開始。
getDeclaringClass():返回實(shí)例所屬的 enum 類型。
equals() :判斷是否為同一個對象。
可以使用 == 來比較enum實(shí)例。
此外,java.lang.Enum實(shí)現(xiàn)了Comparable和 Serializable 接口,所以也提供 compareTo() 方法。
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: %bn', green == Color.BLUE); }}
輸出
=========== Print all Color ===========RED ordinal: 0GREEN ordinal: 1BLUE ordinal: 2=========== Print all Size ===========BIG ordinal: 0MIDDLE ordinal: 1SMALL ordinal: 2green name(): GREENgreen getDeclaringClass(): class org.zp.javase.enumeration.EnumDemo$Colorgreen hashCode(): 460141958green compareTo Color.GREEN: 0green equals Color.GREEN: truegreen equals Size.MIDDLE: falsegreen equals 1: falsegreen == Color.BLUE: false
枚舉的特性枚舉的特性,歸結(jié)起來就是一句話:
除了不能繼承,基本上可以將 enum 看做一個常規(guī)的類。
但是這句話需要拆分去理解,讓我們細(xì)細(xì)道來。
枚舉可以添加方法
在概念章節(jié)提到了,枚舉值默認(rèn)為從0開始的有序數(shù)值 。那么問題來了:如何為枚舉顯示的賦值。
Java 不允許使用 = 為枚舉常量賦值
如果你接觸過C/C++,你肯定會很自然的想到賦值符號 = 。在C/C++語言中的enum,可以用賦值符號=顯示的為枚舉常量賦值;但是 ,很遺憾,Java 語法中卻不允許使用賦值符號 = 為枚舉常量賦值。
例:C/C++ 語言中的枚舉聲明
typedef enum{ ONE = 1, TWO, THREE = 3, TEN = 10} Number;
枚舉可以添加普通方法、靜態(tài)方法、抽象方法、構(gòu)造方法
Java 雖然不能直接為實(shí)例賦值,但是它有更優(yōu)秀的解決方案:為 enum 添加方法來間接實(shí)現(xiàn)顯示賦值。
創(chuàng)建 enum 時,可以為其添加多種方法,甚至可以為其添加構(gòu)造方法。
注意一個細(xì)節(jié):如果要為enum定義方法,那么必須在enum的最后一個實(shí)例尾部添加一個分號。此外,在enum中,必須先定義實(shí)例,不能將字段或方法定義在實(shí)例前面。否則,編譯器會報(bào)錯。
例:全面展示如何在枚舉中定義普通方法、靜態(tài)方法、抽象方法、構(gòu)造方法
public enum ErrorCode { OK(0) { public String getDescription() { return '成功'; } }, ERROR_A(100) { public String getDescription() { return '錯誤A'; } }, ERROR_B(200) { public String getDescription() { return '錯誤B'; } }; private int code; // 構(gòu)造方法:enum的構(gòu)造方法只能被聲明為private權(quán)限或不聲明權(quán)限 private ErrorCode(int number) { // 構(gòu)造方法 this.code = number; } public int getCode() { // 普通方法 return code; } // 普通方法 public abstract String getDescription(); // 抽象方法 public static void main(String args[]) { // 靜態(tài)方法 for (ErrorCode s : ErrorCode.values()) { System.out.println('code: ' + s.getCode() + ', description: ' + s.getDescription()); } }}
注:上面的例子并不可取,僅僅是為了展示枚舉支持定義各種方法。下面是一個簡化的例子
例:一個錯誤碼枚舉類型的定義
本例和上例的執(zhí)行結(jié)果完全相同。
public enum ErrorCodeEn { OK(0, '成功'), ERROR_A(100, '錯誤A'), ERROR_B(200, '錯誤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[]) { // 靜態(tài)方法 for (ErrorCodeEn s : ErrorCodeEn.values()) { System.out.println('code: ' + s.getCode() + ', description: ' + s.getDescription()); } }}
枚舉可以實(shí)現(xiàn)接口
enum 可以像一般類一樣實(shí)現(xiàn)接口。
同樣是實(shí)現(xiàn)上一節(jié)中的錯誤碼枚舉類,通過實(shí)現(xiàn)接口,可以約束它的方法。
public interface INumberEnum { int getCode(); String getDescription();}public enum ErrorCodeEn2 implements INumberEnum { OK(0, '成功'), ERROR_A(100, '錯誤A'), ERROR_B(200, '錯誤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; }}
枚舉不可以繼承
enum 不可以繼承另外一個類,當(dāng)然,也不能繼承另一個 enum 。
因?yàn)?enum 實(shí)際上都繼承自 java.lang.Enum 類,而 Java 不支持多重繼承,所以 enum 不能再繼承其他類,當(dāng)然也不能繼承另一個 enum。
枚舉的應(yīng)用場景組織常量
在JDK1.5 之前,在Java中定義常量都是public static final TYPE a; 這樣的形式。有了枚舉,你可以將有關(guān)聯(lián)關(guān)系的常量組織起來,使代碼更加易讀、安全,并且還可以使用枚舉提供的方法。
枚舉聲明的格式
注:如果枚舉中沒有定義方法,也可以在最后一個實(shí)例后面加逗號、分號或什么都不加。
下面三種聲明方式是等價的:
enum Color { RED, GREEN, BLUE }enum Color { RED, GREEN, BLUE, }enum Color { RED, GREEN, BLUE; }
switch 狀態(tài)機(jī)
我們經(jīng)常使用switch語句來寫狀態(tài)機(jī)。JDK7以后,switch已經(jīng)支持 int、char、String、enum 類型的參數(shù)。這幾種類型的參數(shù)比較起來,使用枚舉的switch代碼更具有可讀性。
enum Signal {RED, YELLOW, GREEN}public static String getTrafficInstruct(Signal signal) { String instruct = '信號燈故障'; switch (signal) { case RED: instruct = '紅燈停'; break; case YELLOW: instruct = '黃燈請注意'; break; case GREEN: instruct = '綠燈行'; break; default: break; } return instruct;}
組織枚舉
可以將類型相近的枚舉通過接口或類組織起來。
但是一般用接口方式進(jìn)行組織。
原因是:Java接口在編譯時會自動為enum類型加上public static修飾符;Java類在編譯時會自動為 enum 類型加上static修飾符。看出差異了嗎?沒錯,就是說,在類中組織 enum,如果你不給它修飾為 public,那么只能在本包中進(jìn)行訪問。
例:在接口中組織 enum
public interface Plant { enum Vegetable implements INumberEnum { POTATO(0, '土豆'), TOMATO(0, '西紅柿'); 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, '蘋果'), 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:在類中組織 enum
本例和上例效果相同。
public class Plant2 { public enum Vegetable implements INumberEnum {...} // 省略代碼 public enum Fruit implements INumberEnum {...} // 省略代碼}
策略枚舉
EffectiveJava中展示了一種策略枚舉。這種枚舉通過枚舉嵌套枚舉的方式,將枚舉常量分類處理。
這種做法雖然沒有switch語句簡潔,但是更加安全、靈活。
例:EffectvieJava中的策略枚舉范例
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); } // 策略枚舉 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); } }}
測試
System.out.println('時薪100的人在周五工作8小時的收入:' + PayrollDay.FRIDAY.pay(8.0, 100));System.out.println('時薪100的人在周六工作8小時的收入:' + PayrollDay.SATURDAY.pay(8.0, 100));EnumSet和EnumMap
Java 中提供了兩個方便操作enum的工具類——EnumSet 和 EnumMap。
EnumSet 是枚舉類型的高性能 Set 實(shí)現(xiàn)。它要求放入它的枚舉常量必須屬于同一枚舉類型。
EnumMap 是專門為枚舉類型量身定做的 Map 實(shí)現(xiàn)。雖然使用其它的 Map 實(shí)現(xiàn)(如HashMap)也能完成枚舉類型實(shí)例到值得映射,但是使用 EnumMap 會更加高效:它只能接收同一枚舉類型的實(shí)例作為鍵值,并且由于枚舉類型實(shí)例的數(shù)量相對固定并且有限,所以 EnumMap 使用數(shù)組來存放與枚舉類型對應(yīng)的值。這使得 EnumMap 的效率非常高。
// EnumSet的使用System.out.println('EnumSet展示');EnumSet<ErrorCodeEn> errSet = EnumSet.allOf(ErrorCodeEn.class);for (ErrorCodeEn e : errSet) { System.out.println(e.name() + ' : ' + e.ordinal());}// EnumMap的使用System.out.println('EnumMap展示');EnumMap<StateMachine.Signal, String> errMap = new EnumMap(StateMachine.Signal.class);errMap.put(StateMachine.Signal.RED, '紅燈');errMap.put(StateMachine.Signal.YELLOW, '黃燈');errMap.put(StateMachine.Signal.GREEN, '綠燈');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());}
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