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Java Enum、EnumMap、EnumSet 详解

2017-08-22 13:48 211 查看
除不能 继承
java.lang.Enum 之外,可将其看做一个常规类,甚至可以有main方法

1> 常量
把相关的常量分组到一个枚举类型里,且枚举提供 比常量更多的方法
public enum
Color {
   
RED,
GREEN,
BLANK,
YELLOW
}

2> switch
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
自定义自己的方法,必须在 enum实例序列的最后添加一个分号,而且 Java 要求必须先定义 enum 实例,成员变量和枚举中的数据类型的顺序一一对应
如:回对实例自身的描述,而非默认的 toString 返回枚举实例的名字
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;
    }
}
注 : 1> 可以调用相应枚举成员的方法来生成相应的对象,比如下面的 OFType,可以这样使用:
            OFType t = OFType.HELLO;
            t.newInstance();
       2> 构造方法的 访问权限 不能是 public

4> 覆盖枚举的方法
下面给出一个toString()方法覆盖的例子
public class
Test {
   
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;
        }
    }

   
public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Color.RED.toString());
    }
}
注 : 所有的方法或其它必须放在枚举值的下面,且枚举的构造方法必须是 private

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
   
}
}

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

枚举和常量定义的区别
<1> 通常定义常量方法
通常利用 public final static方法 定义的代码如下,分别用1表示红灯,3表示绿灯,2表示黄灯
public class
Light {
   
/* 红灯 */
   
public final static int
RED
=
1;
   
/* 绿灯 */
   
public final static int
GREEN
=
3;
   
/* 黄灯 */
   
public final static int
YELLOW
=
2;
}

<2> 枚举类型定义常量方法
枚举类型的简单定义方法如下,似乎没办法定义每个枚举类型的值。比如定义红灯、绿灯和黄灯的代码可能如下 :
public enum Light { 
    RED, 
    GREEN, 
    YELLOW; 
 }
只能够表示出红灯、绿灯和黄灯,但是具体的值没办法表示出来。枚举类型提供了构造函数,可以通过构造函数和覆写toString方法来实现。首先给Light枚举类型增加构造方法,然后每个枚举类型的值通过构造函数传入对应的参数,同时覆写toString方法,在该方法中返回从构造函数中传入的参数,改造后的代码如下
:
public enum
Light {
   
// 利用构造函数传参
   
RED(1),
GREEN(3),
YELLOW(2);

   
// 定义私有变量
   
private int
nCode;

   
// 构造函数,枚举类型只能为私有
   
private
Light(int
_nCode) {
       
this.nCode
= _nCode;
    }

   
@Override
   
public
String toString() {
       
return String.valueOf(this.nCode);
    }
}

<3> 完整示例代码
枚举类型的完整演示代码如下 :
public class
LightTest {
   
// 1.定义枚举类型
   
public enum
Light {
       
// 利用构造函数传参
       
RED(1),
GREEN(3),
YELLOW(2);

       
// 定义私有变量
       
private int
nCode;

       
// 构造函数,枚举类型只能为私有
       
private
Light(int
_nCode) {
           
this.nCode
= _nCode;
        }

       
@Override
       
public
String toString() {
           
return String.valueOf(this.nCode);
        }
    }

   
public static void main(String[] args) {
       
// 1.遍历枚举类型
       
System.out.println("演示枚举类型的遍历 ......");
       
testTraversalEnum();
       
// 2.演示EnumMap对象的使用
       
System.out.println("演示EnmuMap对象的使用和遍历.....");
       
testEnumMap();
       
// 3.演示EnmuSet的使用
       
System.out.println("演示EnmuSet对象的使用和遍历.....");
       
testEnumSet();
    }

   
/** 演示枚举类型的遍历 */
   
private static void
testTraversalEnum() {
        Light[] allLight = Light.values();
       
for (Light aLight : allLight) {
            System.out.println("当前灯name:"
+ aLight.name());// name() 是对应的大写字母 如:RED,GREEN,YELLOW
           
System.out.println("当前灯ordinal:"
+ aLight.ordinal());// ordinal() 是对应的索引号 基于0
           
System.out.println("当前灯:"
+ aLight);
        }
    }

   
/** 演示EnumMap的使用,EnumMap跟HashMap的使用差不多,只不过key要是枚举类型 */
   
private static void
testEnumMap() {
       
// 1.演示定义EnumMap对象,EnumMap对象的构造函数需要参数传入,默认是key的类的类型
       
EnumMap<Light, String> currEnumMap =
new EnumMap<Light, String>(Light.class);
        currEnumMap.put(Light.RED,
"红灯");
        currEnumMap.put(Light.GREEN,
"绿灯");
        currEnumMap.put(Light.YELLOW,
"黄灯");

       
// 2.遍历对象
       
for
(Light aLight : Light.values()) {
            System.out.println("[key="
+ aLight.name() +
",value=" + currEnumMap.get(aLight) +
"]");
        }
    }

   
/** 演示EnumSet如何使用,EnumSet是一个抽象类,获取一个类型的枚举类型内容,可以使用allOf方法 */
   
private static void
testEnumSet() {
        EnumSet<Light> currEnumSet = EnumSet.allOf(Light.class);
       
for (Light aLightSetElement : currEnumSet) {
            System.out.println("当前EnumSet中数据为:"
+ aLightSetElement);
        }
    }
}
执行结果如下:
演示枚举类型的遍历 ......
当前灯name:RED
当前灯ordinal:0
当前灯:1
当前灯name:GREEN
当前灯ordinal:1
当前灯:3
当前灯name:YELLOW
当前灯ordinal:2
当前灯:2
演示EnmuMap对象的使用和遍历.....
[key=RED,value=红灯]
[key=GREEN,value=绿灯]
[key=YELLOW,value=黄灯]
演示EnmuSet对象的使用和遍历.....
当前EnumSet中数据为:1
当前EnumSet中数据为:3
当前EnumSet中数据为:2

<4> 通常定义常量方法和枚举定义常量方法区别
1. 代码 :
public class State { 
    public static final int ON = 1; 
    public static final Int OFF = 0; 
}
这样写有缺陷 :
         <1> 不是类型安全的。你必须确保是int
         <2> 要确保它的范围是 0 和 1
         <3> 很多时候你打印出来的时候,你只看到 1 和 0 ,没有看到代码的人并不知道你的企图,抛弃你所有旧的public
static final常量

2. 可以创建一个enum类,把它看做一个普通的类。除了它不能继承其他类了 (java是单继承,它已经继承了Enum)
可以添加其他方法,覆盖它本身的方法

3. switch()参数可以使用enum了

4. values()方法是编译器插入到enum定义中的static方法,所以,当你将enum实例向上转型为父类Enum是,values()就不可访问。解决办法:在Class中有一个getEnumConstants()方法,所以即便Enum接口中没有values()方法,我们仍然可以通过Class对象取得所有的enum实例

5. 无法从enum继承子类,如果需要扩展enum中的元素,在一个接口的内部,创建实现该接口的枚举,以此将元素进行分组。达到将枚举元素进行分组

6. 使用EnumSet代替标志。enum要求其成员都是唯一的,但是enum中不能删除添加元素

7. EnumMap的key是enum,value是任何其他Object对象

8. enum允许程序员为eunm实例编写方法。所以可以为每个enum实例赋予各自不同的行为

9. 使用enum的职责链(Chain of Responsibility) .这个关系到设计模式的职责链模式。以多种不同的方法来解决一个问题。然后将他们链接在一起。当一个请求到来时,遍历这个链,直到链中的某个解决方案能够处理该请求

10. 使用enum的状态机

11. 使用enum多路分发

12.enum中的元素不能以数字开头,而常量定义方法可以

EnumSet
用来操作 Enum的集合,是一个抽象类,它有两个继承类 : JumboEnumSet 和 RegularEnumSet。其中包含的数据类型必须是 继承自Enum,由于每次add的时候,每个枚举值只占一个长整型的一位,因此其操作速度特别快

EnumMap
Map接口的实现,其key-value映射中的key是Enum类型,效率比HashMap高,可以直接获取数组下标索引并访问到元素

测试案例 :
public class
EnumTest {
   
public enum PictureType {
       
BMP("bmp",
0) {
           
@Override
           
public
String getInfo() {
               
return
"这是bmp格式图片";
            }
           
public void getPrint() {
// 没有覆盖的方法无法直接访问
               
System.out.println("测试添加其他方法");
            }
        },
       
JPG("jpg",
1) {
           
@Override
           
public
String getInfo() {
               
return
"这是jpg格式图片";
            }
        },
       
JPEG("jpeg",
2) {
           
@Override
           
public
String getInfo() {
               
return
"这是jpeg格式图片";
            }
        },
       
PNG("png",
3) {
           
@Override
           
public
String getInfo() {
               
return
"这是png格式图片";
            }
        },
       
GIF("gif",
4) {
           
@Override
           
public
String getInfo() {
               
return
"这是gif格式图片";
            }
        };

       
private String
name;
       
private int
index;

       
/**
         * 获取信息
         *
         *
@return
        
*/
       
public
String getInfo() {
           
return "";
        }

       
// 构造函数不能是 public
       
private
PictureType(String name,
int index) {
           
this.name
= name;
           
this.index
= index;
        }

       
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;
        }

       
public static String getName(int
index) {
           
for (PictureType c : PictureType.values()) {
               
if
(c.getIndex() == index) {
                   
return
c.name;
                }
            }
           
return null;
        }

       
public static PictureType getPictureType(String name) {
           
for (PictureType c : PictureType.values()) {
               
if
(c.getName().equals(name)) {
                   
return
c;
                }
            }
           
return null;
        }

       
@Override
       
public
String toString() {
           
return "name="
+
this.getName() +
";index=" +
this.index;
        }
    }

   
public static void main(String[] args) {
       
// 访问其中某一值
       
System.out.println(PictureType.BMP.getName()
+ " => "
+ PictureType.BMP.getIndex());
        System.out.println(PictureType.GIF.getName()
+ " => "
+ PictureType.GIF.getIndex());
       
// 遍历
       
PictureType[] all = PictureType.values();
        StringBuilder sb;
       
for (PictureType a : all) {
            sb =
new
StringBuilder();
            sb.append("name:").append(a.getName())
                    .append(" index:").append(a.getIndex())
                    .append(" ordinal:").append(a.ordinal())
// 系统给出对应的索引号 基于0
                   
.append(" 描述信息:").append(a.getInfo());
            System.out.println(sb.toString());
        }
       
// 修改其中的值,可以不提供 set 方法来防止数据被修改
       
PictureType.GIF.setName("嘻嘻哈哈");
        System.out.println(PictureType.GIF
+
" => " + PictureType.GIF.getName());

       
// EnumSet
       
EnumSet<PictureType> ofSets = EnumSet.of(PictureType.BMP);
// of 创建一个最初包含指定元素的枚举 set
       
ofSets.add(PictureType.JPG);
       
for (PictureType en : ofSets) {
            System.out.println("of
=> "
+ en.toString());
        }
        EnumSet<PictureType> allSets = EnumSet.allOf(PictureType.class);
// allOf 创建一个包含指定元素类型的所有元素的枚举 set
       
for
(PictureType en : allSets) {
            System.out.println("allOf
=> "
+ en.toString());
        }
        EnumSet<PictureType> rangeSets = EnumSet.range(PictureType.BMP,
PictureType.JPEG);
// 创建一个指定范围 set
       
for
(PictureType en : rangeSets) {
            System.out.println("range
=> "
+ en.toString());
        }
        EnumSet<PictureType> noneSets = EnumSet.noneOf(PictureType.class);
// 创建一个指定枚举类型的空set
       
noneSets.add(PictureType.BMP);
        noneSets.add(PictureType.JPG);
        noneSets.add(PictureType.JPEG);
        Iterator<PictureType> iterable = noneSets.iterator();
       
while (iterable.hasNext()) {
            System.out.println("noneOf
=> "
+ iterable.next().toString());
        }

       
// EnumMap 其中的 key 是 Enum 类型因此操作速度比 HashMap 速度快,其才做方法和 HashMap 基本一样
       
Map<PictureType, String> map =
new EnumMap<>(PictureType.class);
        map.put(PictureType.BMP,
"这是一个 BMP 格式图片");
    }
}

enum 与 int、String 之间的转换
enum 的 name()方法,可以将  enum 元素转换成字符串,再通过 valueOf() 方法将 enum元素名称转换成
enum元素
String : enumType.name()
enumType : enum.valueOf(name)
int:enumType.value.ordinal()
enum : enum.values()[i]
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标签:  java enum