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小編這次要給大家分享的是詳解JAVA枚舉,文章內容豐富,感興趣的小伙伴可以來了解一下,希望大家閱讀完這篇文章之后能夠有所收獲。
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,并且具有自己的方法。
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 { ... }
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,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。
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,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。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));
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于同一枚舉類型。
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,并且由于枚舉類型實例的數量相對固定并且有限,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()); }
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