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一.基本介绍
枚举是 JDK 1.5 新增的数据类型,使用枚举我们可以很好的描述一些特定的业务场景,比如一年中的春、夏、秋、冬,还有每周的周一到周天,还有各种颜色,以及可以用它来描述一些状态信息,比如错误码等。
枚举类型不止存在在 Java 语言中,在其它语言中也都能找到它的身影,例如 C# 和 Python 等,但我发现在实际的项目中使用枚举的人很少,所以本文就来聊一聊枚举的相关内容,好让朋友们对枚举有一个大概的印象,这样在编程时起码还能想到有“枚举”这样一个类型。
二.枚举的使用方式
很多人不使用枚举的一个重要的原因是对枚举不够熟悉,那么我们就先从枚举的 7 种使用方法说起。
1.常量
在JDK1.5 之前,我们定义常量都是:public static final… 。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。
public enum Color {
RED, GREEN, BLANK, YELLOW
}
2.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 Signal {
GREEN, YELLOW, RED
}
public class TrafficLight {
Signal color = Signal.RED;
public void change() {
switch (color) {
case RED:
color = Signal.GREEN;
break;
case YELLOW:
color = Signal.RED;
break;
case GREEN:
color = Signal.YELLOW;
break;
}
}
}
3.向枚举中添加新方法
如果打算自定义自己的方法,那么必须在enum实例序列的最后添加一个分号。
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;
}
}
4.覆盖枚举的方法
下面给出一个toString()方法覆盖的例子。
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;
}
//覆盖方法
@Override
public String toString() {
return this.index+"_"+this.name;
}
}
5.实现接口
所有的枚举都继承自java.lang.Enum类。由于Java 不支持多继承,所以枚举对象不能再继承其他类。
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);
}
}
6.使用接口组织枚举
public interface Food {
enum Coffee implements Food{
BLACK_COFFEE,DECAF_COFFEE,LATTE,CAPPUCCINO
}
enum Dessert implements Food{
FRUIT, CAKE, GELATO
}
}
/**
* 测试继承接口的枚举的使用(by 大师兄 or 大湿胸。)
*/
private static void testImplementsInterface() {
for (Food.DessertEnum dessertEnum : Food.DessertEnum.values()) {
System.out.print(dessertEnum + " ");
}
System.out.println();
//我这地方这么写,是因为我在自己测试的时候,把这个coffee单独到一个文件去实现那个food接口,而不是在那个接口的内部。
for (CoffeeEnum coffee : CoffeeEnum.values()) {
System.out.print(coffee + " ");
}
System.out.println();
//搞个实现接口,来组织枚举,简单讲,就是分类吧。如果大量使用枚举的话,这么干,在写代码的时候,就很方便调用啦。
//还有就是个“多态”的功能吧,
Food food = Food.DessertEnum.CAKE;
System.out.println(food);
food = CoffeeEnum.BLACK_COFFEE;
System.out.println(food);
}
7.关于枚举集合的使用
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。
下面是我自己的测试代码。
public class EnumTest {
public static void main(String[] args) {
List<ColorEnum> list = new ArrayList<ColorEnum>();
list.add(ColorEnum.RED);
list.add(ColorEnum.RED); // 重复元素
list.add(ColorEnum.YELLOW);
list.add(ColorEnum.GREEN);
// 去掉重复数据
EnumSet<ColorEnum> enumSet = EnumSet.copyOf(list);
System.out.println("去重:" + enumSet);
// 获取指定范围的枚举(获取所有的失败状态)
EnumSet<ErrorCodeEnum> errorCodeEnums = EnumSet.range(ErrorCodeEnum.ERROR, ErrorCodeEnum.UNKNOWN_ERROR);
System.out.println("所有失败状态:" + errorCodeEnums);
}
}
enum ColorEnum {
RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLOW("黄色", 4);
private String name;
private int index;
private ColorEnum(String name, int index) {
this.name = name;
this.index = index;
}
}
enum ErrorCodeEnum {
SUCCESS(1000, "success"),
ERROR(2001, "parameter error"),
SYS_ERROR(2002, "system error"),
NAMESPACE_NOT_FOUND(2003, "namespace not found"),
NODE_NOT_EXIST(3002, "node not exist"),
NODE_ALREADY_EXIST(3003, "node already exist"),
UNKNOWN_ERROR(9999, "unknown error");
private int code;
private String msg;
ErrorCodeEnum(int code, String msg) {
this.code = code;
this.msg = msg;
}
public int code() {
return code;
}
public String msg() {
return msg;
}
}
三.为什么使用枚举
1.假如不使用枚举
在枚举没有诞生之前,也就是 JDK 1.5 版本之前,我们通常会使用 int 常量来表示枚举,实现代码如下:
public static final int COLOR_RED = 1;
public static final int COLOR_BLUE = 2;
public static final int COLOR_GREEN = 3;
但是使用 int 类型可能存在两个问题:
第一, int 类型本身并不具备安全性,假如某个程序员在定义 int 时少写了一个 final 关键字,那么就会存在被其他人修改的风险,而反观枚举类,它“天然”就是一个常量类,不存在被修改的风险;
第二,使用 int 类型的语义不够明确,比如我们在控制台打印时如果只输出 1...2...3 这样的数字,我们肯定不知道它代表的是什么含义。
那有人就说了,那就使用常量字符呗,这总不会还不知道语义吧?实现示例代码如下:
public static final String COLOR_RED = "RED";
public static final String COLOR_BLUE = "BLUE";
public static final String COLOR_GREEN = "GREEN";
但是这样同样存在一个问题,有些初级程序员会不按套路出牌,他们可能会直接使用字符串的值进行比较,而不是直接使用枚举的字段,实现示例代码如下:
public class EnumTest {
public static final String COLOR_RED = "RED";
public static final String COLOR_BLUE = "BLUE";
public static final String COLOR_GREEN = "GREEN";
public static void main(String[] args) {
String color = "BLUE";
if ("BLUE".equals(color)) {
System.out.println("蓝色");
}
}
}
这样当我们修改了枚举中的值,那程序就凉凉了。
2.枚举使用场景
枚举的常见使用场景是单例,它的完整实现代码如下:
public class Singleton {
// 枚举类型是线程安全的,并且只会装载一次
private enum SingletonEnum {
INSTANCE;
// 声明单例对象
private final Singleton instance;
// 实例化
SingletonEnum() {
instance = new Singleton();
}
private Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
// 获取实例(单例对象)
public static Singleton getInstance() {
return SingletonEnum.INSTANCE.getInstance();
}
private Singleton() {
}
// 类方法
public void sayHi() {
System.out.println("Hi,Java.");
}
}
class SingletonTest {
public static void main(String[] args) {
Singleton singleton = Singleton.getInstance();
singleton.sayHi();
}
}
因为枚举只会在类加载时装载一次,所以它是线程安全的。
3.枚举为什么是线程安全的
这一点要从枚举最终生成的字节码说起,首先我们先来定义一个简单的枚举类:
public enum ColorEnumTest {
RED, GREEN, BLANK, YELLOW;
}
然后我们再将上面的那段代码编译为字节码,具体内容如下:
public final class ColorEnumTest extends java.lang.Enum<ColorEnumTest> {
public static final ColorEnumTest RED;
public static final ColorEnumTest GREEN;
public static final ColorEnumTest BLANK;
public static final ColorEnumTest YELLOW;
public static ColorEnumTest[] values();
public static ColorEnumTest valueOf(java.lang.String);
static {};
}
从上述结果可以看出枚举类最终会被编译为被 final 修饰的普通类,它的所有属性也都会被 static 和 final 关键字修饰,所以枚举类在项目启动时就会被 JVM 加载并初始化,而这个执行过程是线程安全的,所以枚举类也是线程安全的类。
4.枚举的比较
我们在枚举比较时使用 == 就够了,因为枚举类是在程序加载时就创建了(它并不是 new 出来的),并且枚举类不允许在外部直接使用 new 关键字来创建枚举实例,所以我们在使用枚举类时本质上只有一个对象,因此在枚举比较时使用 == 就够了。
并且我们在查看枚举的 equlas() 源码会发现,它的内部其实还是直接调用了 == 方法,源码如下:
public final boolean equals(Object other) {
return this==other;
}
四.总结
本文我们介绍了枚举类的 7 种使用方法:常量、switch、枚举中添加方法、覆盖枚举方法、实现接口、在接口中组织枚举类和使用枚举集合等,然后讲了如果不使用枚举类使用 int 类型和 String 类型存在的一些弊端:语义不够清晰、容易被修改、存在被误用的风险,所以我们在适合的环境下应该尽量使用枚举类。并且我们还讲了枚举类的使用场景——单例,以及枚举类为什么是安全的,最后我们讲了枚举比较的小技巧,希望本文对你有帮助。
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