Java学习笔记—枚举
2018-03-07 16:02
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定义
枚举（enum）类型是Java 5新增的特性，它是一种新的类型，允许用常量来表示特定的数据片断，而且全部都以类型安全的形式来表示。为什么要用枚举
在java语言中还没有引入枚举类型之前，表示枚举类型的常用模式是声明一组具有int常量。之前我们通常利用public final static 方法定义的代码如下。public class DayDemo {
public static final int MONDAY =1;
public static final int TUESDAY=2;
public static final int WEDNESDAY=3;
public static final int THURSDAY=4;
public static final int FRIDAY=5;
public static final int SATURDAY=6;
public static final int SUNDAY=7;
}这种方法称作int枚举模式。可这种模式有什么问题呢，我们都用了那么久了，应该没问题的。通常我们写出来的代码都会考虑它的安全性、易用性和可读性。 首先我们来考虑一下它的类型安全性。当然这种模式不是类型安全的。比如说我们设计一个函数，要求传入某个值。但是使用int类型，我们无法保证传入的值为合法，编译器也不会提出任何警告，因此这种方式在枚举出现后并不提倡。
现在我们利用枚举类型来重新定义上述的常量，同时也感受一把枚举定义的方式，如下定义周一到周日的常量
public class EnumDemo {
public static void main(String[] args){
//直接引用
Day day =Day.MONDAY;
}
}
//定义枚举类型
enum Day {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY,
THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}相当简洁，在定义枚举类型时我们使用的关键字是enum，与class关键字类似，只不过前者是定义枚举类型，后者是定义类类型。枚举类型Day中分别定义了从周一到周日的值，这里要注意，值一般是大写的字母，多个值之间以逗号分隔。同时我们应该知道的是枚举类型可以像类(class)类型一样，定义为一个单独的文件，当然也可以定义在其他类内部，更重要的是枚举常量在类型安全性和便捷性都很有保证，如果出现类型问题编译器也会提示我们改进，但务必记住枚举表示的类型其取值是必须有限的，也就是说每个值都是可以枚举出来的，比如上述描述的一周共有七天。
枚举的实现原理
我们大概了解了枚举类型的定义与简单使用后，现在有必要来了解一下枚举类型的基本实现原理。实际上在使用关键字enum创建枚举类型并编译后，编译器会为我们生成一个相关的类，这个类继承了Java API中的java.lang.Enum类，也就是说通过关键字enum创建枚举类型在编译后事实上也是一个类类型而且该类继承自java.lang.Enum类。我们来看看反编译Day.class文件：
//反编译Day.class
final class Day extends Enum
{
//编译器为我们添加的静态的values()方法
public static Day[] values()
{
return (Day[])$VALUES.clone();
}
//编译器为我们添加的静态的valueOf()方法，注意间接调用了Enum也类的valueOf方法
public static Day valueOf(String s)
{
return (Day)Enum.valueOf(com/zejian/enumdemo/Day, s);
}
//私有构造函数
private Day(String s, int i)
{
super(s, i);
}
//前面定义的7种枚举实例
public static final Day MONDAY;
public static final Day TUESDAY;
public static final Day WEDNESDAY;
public static final Day THURSDAY;
public static final Day FRIDAY;
public static final Day SATURDAY;
public static final Day SUNDAY;
private static final Day $VALUES[];
static
{
//实例化枚举实例
MONDAY = new Day("MONDAY", 0);
TUESDAY = new Day("TUESDAY", 1);
WEDNESDAY = new Day("WEDNESDAY", 2);
THURSDAY = new Day("THURSDAY", 3);
FRIDAY = new Day("FRIDAY", 4);
SATURDAY = new Day("SATURDAY", 5);
SUNDAY = new Day("SUNDAY", 6);
$VALUES = (new Day[] {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
});
}
}从反编译的代码可以看出编译器确实帮助我们生成了一个Day类(注意该类是final类型的，将无法被继承)而且该类继承自java.lang.Enum类，该类是一个抽象类(稍后我们会分析该类中的主要方法)，除此之外，编译器还帮助我们生成了7个Day类型的实例对象分别对应枚举中定义的7个日期，这也充分说明了我们前面使用关键字enum定义的Day类型中的每种日期枚举常量也是实实在在的Day实例对象，只不过代表的内容不一样而已。
到此我们也就明白了，使用关键字enum定义的枚举类型，在编译期后，也将转换成为一个实实在在的类，而在该类中，会存在每个在枚举类型中定义好变量的对应实例对象，如上述的MONDAY枚举类型对应
public static final Day MONDAY;
同时编译器会为该类创建两个方法，分别是values()和valueOf()。ok~，到此相信我们对枚举的实现原理也比较清晰，下面我们深入了解一下java.lang.Enum类以及values()和valueOf()的用途。
枚举类常用方法
Enum是所有 Java 语言枚举类型的公共基本类（注意Enum是抽象类），以下是它的常见方法：| 返回类型 | 方法名称 | 方法说明 |
|---|---|---|
int | compareTo(E o) | 比较此枚举与指定对象的顺序 |
boolean | equals(Object other) | 当指定对象等于此枚举常量时，返回 true。 |
Class<?> | getDeclaringClass() | 返回与此枚举常量的枚举类型相对应的 Class 对象 |
String | name() | 返回此枚举常量的名称，在其枚举声明中对其进行声明 |
int | ordinal() | 返回枚举常量的序数（它在枚举声明中的位置，其中初始常量序数为零） |
String | toString() | 返回枚举常量的名称，它包含在声明中 |
static<T extends Enum<T>> T | static valueOf(Class<T> enumType, String name) | 返回带指定名称的指定枚举类型的枚举常量。 |
ordinal()方法，该方法获取的是枚举变量在枚举类中声明的顺序，下标从0开始，如日期中的MONDAY在第一个位置，那么MONDAY的ordinal值就是0，如果MONDAY的声明位置发生变化，那么ordinal方法获取到的值也随之变化，注意在大多数情况下我们都不应该首先使用该方法，毕竟它总是变幻莫测的。
compareTo(E o)方法则是比较枚举的大小，注意其内部实现是根据每个枚举的ordinal值大小进行比较的。
name()方法与
toString()几乎是等同的，都是输出变量的字符串形式。至于
valueOf(Class<T> enumType, String name)方法则是根据枚举类的Class对象和枚举名称获取枚举常量，注意该方法是静态的，下面的代码演示了上述方法：
package com.zejian.enumdemo;
public class EnumDemo {
public static void main(String[] args){
//创建枚举数组
Day[] days=new Day[]{Day.MONDAY, Day.TUESDAY, Day.WEDNESDAY,
Day.THURSDAY, Day.FRIDAY, Day.SATURDAY, Day.SUNDAY};
for (int i = 0; i <days.length ; i++) {
System.out.println("day["+i+"].ordinal():"+days[i].ordinal());
}
System.out.println("-------------------------------------");
//通过compareTo方法比较,实际上其内部是通过ordinal()值比较的
System.out.println("days[0].compareTo(days[1]):"+days[0].compareTo(days[1]));
System.out.println("days[0].compareTo(days[1]):"+days[0].compareTo(days[2]));
//获取该枚举对象的Class对象引用,当然也可以通过getClass方法
Class<?> clazz = days[0].getDeclaringClass();
System.out.println("clazz:"+clazz);
System.out.println("-------------------------------------");
//name()
System.out.println("days[0].name():"+days[0].name());
System.out.println("days[1].name():"+days[1].name());
System.out.println("days[2].name():"+days[2].name());
System.out.println("days[3].name():"+days[3].name());
System.out.println("-------------------------------------");
System.out.println("days[0].toString():"+days[0].toString());
System.out.println("days[1].toString():"+days[1].toString());
System.out.println("days[2].toString():"+days[2].toString());
System.out.println("days[3].toString():"+days[3].toString());
System.out.println("-------------------------------------");
Day d=Enum.valueOf(Day.class,days[0].name());
Day d2=Day.valueOf(Day.class,days[0].name());
System.out.println("d:"+d);
System.out.println("d2:"+d2);
}
}
enum Day {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY,
THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}运行结果：
day[0].ordinal():0 day[1].ordinal():1 day[2].ordinal():2 day[3].ordinal():3 day[4].ordinal():4 day[5].ordinal():5 day[6].ordinal():6 ------------------------------------- days[0].compareTo(days[1]):-1 days[0].compareTo(days[1]):-2 clazz:class com.zejian.enumdemo.Day ------------------------------------- days[0].name():MONDAY days[1].name():TUESDAY days[2].name():WEDNESDAY days[3].name():THURSDAY ------------------------------------- days[0].toString():MONDAY days[1].toString():TUESDAY days[2].toString():WEDNESDAY days[3].toString():THURSDAY ------------------------------------- d:MONDAY d2:MONDAY
编译器生成的Values方法与ValueOf方法
values()方法和valueOf(String name)方法是编译器生成的static方法，下面通过代码来演示这两个方法的作用：Day[] days2 = Day.values();
System.out.println("day2:"+Arrays.toString(days2));
Day day = Day.valueOf("MONDAY");
System.out.println("day:"+day);
/**
输出结果:
day2:[MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY]
day:MONDAY
*/从结果可知道，values()方法的作用就是获取枚举类中的所有变量，并作为数组返回，而valueOf(String name)方法与Enum类中的valueOf方法的作用类似-根据名称获取枚举变量，只不过编译器生成的valueOf方法更简洁些只需传递一个参数。这里我们还必须注意到，由于values()方法是由编译器插入到枚举类中的static方法，所以如果我们将枚举实例向上转型为Enum，那么values()方法将无法被调用，因为Enum类中并没有values()方法，valueOf()方法也是同样的道理，注意是一个参数的。
//正常使用 Day[] ds=Day.values(); //向上转型Enum Enum e = Day.MONDAY; //无法调用,没有此方法 //e.values();
枚举类的基本使用
常量的使用
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。package com;
public enum Color {
RED, GREEN, BLANK, YELLOW
}package com;
public class B {
public static void main(String[] args) {
System.out.println( isRed( Color.BLANK ) ) ; //结果： false
System.out.println( isRed( Color.RED ) ) ; //结果： true
}
static boolean isRed( Color color ){
if ( Color.RED.equals( color )) {
return true ;
}
return false ;
}
}switch
package com;
public class B {
public static void main(String[] args) {
showColor( Color.RED );
}
static void showColor(Color color){
switch ( color ) {
case BLANK:
System.out.println( color );
break;
case RED :
System.out.println( color );
break;
default:
System.out.println( color );
break;
}
}
}自定义函数
package com;
public enum Color {
RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);
private String name ;
private int index ;
private Color( 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;
}
}package com;
public class B {
public static void main(String[] args) {
//输出某一枚举的值
System.out.println( Color.RED.getName() );
System.out.println( Color.RED.getIndex() );
//遍历所有的枚举
for( Color color : Color.values()){
System.out.println( color + " name: " + color.getName() + " index: " + color.getIndex() );
}
}
}输出结果：
红色 1 RED name: 红色 index: 1 GREEN name: 绿色 index: 2 BLANK name: 白色 index: 3 YELLO name: 黄色 index: 4
参考：
Java 枚举类的基本使用
java enum(枚举)使用详解 + 总结
深入理解Java枚举类型(enum)
Java的枚举类型使用方法详解
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