Java（enum）枚舉用法詳解_java

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，枚舉值預設為從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。

枚舉的典型應用情境：錯誤碼、狀態機器等。

枚舉類型的本質

儘管enum 看起來像是一種新的資料類型，事實上，enum是一種受限制的類，並且具有自己的方法。

建立enum時，編譯器會為你產生一個相關的類，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執行個體的數組，而且該數組中的元素嚴格保持在enum中聲明時的順序。

name()：返回執行個體名。

ordinal()：返回執行個體聲明時的次序，從0開始。

getDeclaringClass()：返回執行個體所屬的enum類型。

equals()：判斷是否為同一個對象。

可以使用 == 來比較enum執行個體。

此外，java.lang.Enum實現了Comparable和 Serializable 介面，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: 0GREEN ordinal: 1BLUE ordinal: 2=========== Print all Size ===========BIG ordinal: 0MIDDLE ordinal: 1SMALL ordinal: 2green name(): GREENgreen getDeclaringClass(): class org.zp.javase.enumeration.EnumDemo$Colorgreen hashCode(): 460141958green compareTo Color.GREEN: 0green equals Color.GREEN: truegreen equals Size.MIDDLE: falsegreen equals 1: falsegreen == 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，枚舉值預設為從0開始的有序數值 。那麼問題來了：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 文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;

enum 可以添加普通方法、靜態方法、抽象方法、構造方法

Java雖然不能直接為執行個體賦值，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。

建立 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，那麼必須在enum的最後一個執行個體尾部添加一個分號。此外，在enum中，必須先定義執行個體，不能將欄位或方法定義在執行個體前面。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許可權或不聲明許可權  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());    }  }}

註：上面的例子並不可取，僅僅是為了展示枚舉支援定義各種方法。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());    }  }}

枚舉可以實現介面

enum 可以像一般類一樣實現介面。

同樣是實現上一節中的錯誤碼枚舉類，通過實現介面，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 不支援多重繼承，所以enum不能再繼承其他類，當然也不能繼承另一個 enum。

枚舉的應用情境

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，你可以將有關聯關係的常量組織起來，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

註：如果枚舉中沒有定義方法，也可以在最後一個執行個體後面加逗號、分號或什麼都不加。

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 狀態機器

我們經常使用switch語句來寫狀態機器。JDK7以後，switch已經支援 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 = "號誌故障";  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介面或類組織起來。

但是一般用介面方式進行組織。

原因是：Java介面在編譯時間會自動為enum類型加上public static修飾符；Java類在編譯時間會自動為 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，那麼只能在本包中進行訪問。

例：在介面中組織 enum

public interface Plant {  enum Vegetable implements INumberEnum {    POTATO(0, "馬鈴薯"),    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中的策略枚舉範例

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 是枚舉類型的高效能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）也能完成枚舉類型執行個體到值得映射，但是使用EnumMap會更加高效：它只能接收同一枚舉類型的執行個體作為索引值，並且由於枚舉類型執行個體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());}

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