【Java學習】Java 枚舉(enum)


目錄

Java 枚舉
  知識點
  概念
  枚舉的方法
  枚舉的特性
  枚舉的應用場景
  EnumSet和EnumMap

Java 枚舉

知識點

枚舉.png

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。

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; // 構造方法:enum的構造方法只能被聲明為private權限或不聲明權限 private ErrorCode(int number) { // 構造方法 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[]) { // 靜態方法 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[]) { // 靜態方法 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

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 intcharStringenum 類型的參數。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 {...} // 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。

// 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()); }
轉載於:https://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/6098351.html


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