作者：靜默虛空
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知識點
概念
enum的全稱為 enumeration， 是 JDK 1.5 中引入的新特性。
在Java中，被 enum關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，枚舉值默認為從0開始的有序數值。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，統一進行管理。
枚舉的典型應用場景：錯誤碼、狀態機等。
枚舉類型的本質
盡管 enum看起來像是一種新的數據類型，事實上，enum是一種受限制的類，並且具有自己的方法。
創建enum時，編譯器會為你生成一個相關的類，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 實例的數組，而且該數組中的元素嚴格保持在 enum 中聲明時的順序。
name()：返回實例名。
ordinal()：返回實例聲明時的次序，從0開始。
getDeclaringClass()：返回實例所屬的 enum 類型。
equals()：判斷是否為同一個對象。
可以使用 ==來比較enum實例。
此外，java.lang.Enum實現了Comparable和 Serializable接口，所以也提供 compareTo()方法。關於Java序列化你應該知道的一切，推薦大家閱讀。
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);
}
}
輸出
=========== 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
枚舉的特性
枚舉的特性，歸結起來就是一句話：
除了不能繼承，基本上可以將
enum看做一個常規的類。
但是這句話需要拆分去理解，讓我們細細道來。
枚舉可以添加方法
在概念章節提到了，枚舉值默認為從0開始的有序數值。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、靜態方法、抽象方法、構造方法
Java 雖然不能直接為實例賦值，但是它有更優秀的解決方案：為 enum 添加方法來間接實現顯示賦值。
創建 enum時，可以為其添加多種方法，甚至可以為其添加構造方法。
注意一個細節：如果要為enum定義方法，那么必須在enum的最后一個實例尾部添加一個分號。此外，在enum中，必須先定義實例，不能將字段或方法定義在實例前面。否則，編譯器會報錯。
例：全面展示如何在枚舉中定義普通方法、靜態方法、抽象方法、構造方法
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;
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：上面的例子並不可取，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
本例和上例的執行結果完全相同。
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[]) {
for (ErrorCodeEn s : ErrorCodeEn.values()) {
System.out.println("code: " + s.getCode() + ", description: " + s.getDescription());
}
}
}
枚舉可以實現接口
enum可以像一般類一樣實現接口。
同樣是實現上一節中的錯誤碼枚舉類，通過實現接口，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，當然，也不能繼承另一個 enum 。
因為 enum實際上都繼承自 java.lang.Enum類，而 Java 不支持多重繼承，所以 enum不能再繼承其他類，當然也不能繼承另一個 enum。另外，關注微信公眾號：Java技術棧，在后台回復：java，可以獲取我整理的 N 篇最全 Java 教程，都是干貨。
枚舉的應用場景
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，你可以將有關聯關系的常量組織起來，使代碼更加易讀、安全，並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 狀態機
我們經常使用switch語句來寫狀態機。JDK7以后，switch已經支持 int、char、String、enum類型的參數。《switch case 支持的 6 種數據類型》這篇總結的比較全。這幾種類型的參數比較起來，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 {...}
public enum Fruit implements INumberEnum {...}
}
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);
}
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實現。它要求放入它的枚舉常量必須屬於同一枚舉類型。
EnumMap是專門為枚舉類型量身定做的 Map實現。雖然使用其它的 Map 實現（如HashMap）也能完成枚舉類型實例到值得映射，但是使用 EnumMap 會更加高效：它只能接收同一枚舉類型的實例作為鍵值，並且由於枚舉類型實例的數量相對固定並且有限，所以 EnumMap 使用數組來存放與枚舉類型對應的值。這使得 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, "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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