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Java（enum）枚举用法详解

2019年07月22日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

概念

enum的全称为 enumeration， 是 jdk 1.5 中引入的新特性。

在java中，被 enum 关键字修饰的类型就是枚举类型。形式如下：

enum color { red, green, blue }

如果枚举不添加任何方法，枚举值默认为从0开始的有序数值。以 color 枚举类型举例，它的枚举常量依次为red：0，green：1，blue：2

枚举的好处：可以将常量组织起来，统一进行管理。

枚举的典型应用场景：错误码、状态机等。

枚举类型的本质

尽管enum 看起来像是一种新的数据类型，事实上，enum是一种受限制的类，并且具有自己的方法。

创建enum时，编译器会为你生成一个相关的类，这个类继承自 java.lang.enum。

java.lang.enum类声明

public abstract class enum<e extends enum<e>>
    implements comparable<e>, serializable { ... }

枚举的方法

在enum中，提供了一些基本方法：

values()：返回enum实例的数组，而且该数组中的元素严格保持在enum中声明时的顺序。

name()：返回实例名。

ordinal()：返回实例声明时的次序，从0开始。

getdeclaringclass()：返回实例所属的enum类型。

equals()：判断是否为同一个对象。

可以使用 == 来比较enum实例。

此外，java.lang.enum实现了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);
  }
}

输出

=========== 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

枚举的特性

枚举的特性，归结起来就是一句话：

除了不能继承，基本上可以将enum 看做一个常规的类。

但是这句话需要拆分去理解，让我们细细道来。

枚举可以添加方法

在概念章节提到了，枚举值默认为从0开始的有序数值 。那么问题来了：如何为枚举显示的赋值。

java 不允许使用 = 为枚举常量赋值

如果你接触过c/c++，你肯定会很自然的想到赋值符号 = 。在c/c++语言中的enum，可以用赋值符号=显示的为枚举常量赋值；但是 ，很遗憾，java 语法中却不允许使用赋值符号 = 为枚举常量赋值。

例：c/c++ 语言中的枚举声明

typedef enum{
  one = 1,
  two,
  three = 3,
  ten = 10
} number;

enum 可以添加普通方法、静态方法、抽象方法、构造方法

java虽然不能直接为实例赋值，但是它有更优秀的解决方案：为 enum 添加方法来间接实现显示赋值。

创建 enum 时，可以为其添加多种方法，甚至可以为其添加构造方法。

注意一个细节：如果要为enum定义方法，那么必须在enum的最后一个实例尾部添加一个分号。此外，在enum中，必须先定义实例，不能将字段或方法定义在实例前面。否则，编译器会报错。

例：全面展示如何在枚举中定义普通方法、静态方法、抽象方法、构造方法

public enum errorcode {
  ok(0) {
    public string getdescription() {
      return "成功";
    }
  },
  error_a(100) {
    public string getdescription() {
      return "错误a";
    }
  },
  error_b(200) {
    public string getdescription() {
      return "错误b";
    }
  };

  private int code;
  
  // 构造方法：enum的构造方法只能被声明为private权限或不声明权限
  private errorcode(int number) { // 构造方法
    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[]) { // 静态方法
    for (errorcode s : errorcode.values()) {
      system.out.println("code: " + s.getcode() + ", description: " + s.getdescription());
    }
  }
}

注：上面的例子并不可取，仅仅是为了展示枚举支持定义各种方法。下面是一个简化的例子

例：一个错误码枚举类型的定义

本例和上例的执行结果完全相同。

public enum errorcodeen {
  ok(0, "成功"),
  error_a(100, "错误a"),
  error_b(200, "错误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[]) { // 静态方法
    for (errorcodeen s : errorcodeen.values()) {
      system.out.println("code: " + s.getcode() + ", description: " + s.getdescription());
    }
  }
}

枚举可以实现接口

enum 可以像一般类一样实现接口。

同样是实现上一节中的错误码枚举类，通过实现接口，可以约束它的方法。

public interface inumberenum {
  int getcode();
  string getdescription();
}

public enum errorcodeen2 implements inumberenum {
  ok(0, "成功"),
  error_a(100, "错误a"),
  error_b(200, "错误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;
  }
}

枚举不可以继承

enum 不可以继承另外一个类，当然，也不能继承另一个 enum 。

因为 enum 实际上都继承自 java.lang.enum 类，而 java 不支持多重继承，所以enum不能再继承其他类，当然也不能继承另一个 enum。

枚举的应用场景

组织常量

在jdk1.5 之前，在java中定义常量都是public static final type a; 这样的形式。有了枚举，你可以将有关联关系的常量组织起来，使代码更加易读、安全，并且还可以使用枚举提供的方法。

枚举声明的格式

注：如果枚举中没有定义方法，也可以在最后一个实例后面加逗号、分号或什么都不加。

下面三种声明方式是等价的：

enum color { red, green, blue }
enum color { red, green, blue, }
enum color { red, green, blue; }

switch 状态机

我们经常使用switch语句来写状态机。jdk7以后，switch已经支持 int、char、string、enum 类型的参数。这几种类型的参数比较起来，使用枚举的switch代码更具有可读性。

enum signal {red, yellow, green}

public static string gettrafficinstruct(signal signal) {
  string instruct = "信号灯故障";
  switch (signal) {
    case red:
      instruct = "红灯停";
      break;
    case yellow:
      instruct = "黄灯请注意";
      break;
    case green:
      instruct = "绿灯行";
      break;
    default:
      break;
  }
  return instruct;
}

组织枚举

可以将类型相近的枚举通过接口或类组织起来。

但是一般用接口方式进行组织。

原因是：java接口在编译时会自动为enum类型加上public static修饰符；java类在编译时会自动为 enum 类型加上static修饰符。看出差异了吗？没错，就是说，在类中组织 enum，如果你不给它修饰为 public，那么只能在本包中进行访问。

例：在接口中组织 enum

public interface plant {
  enum vegetable implements inumberenum {
    potato(0, "土豆"),
    tomato(0, "西红柿");

    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, "苹果"),
    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：在类中组织 enum

本例和上例效果相同。

public class plant2 {
  public enum vegetable implements inumberenum {...} // 省略代码
  public enum fruit implements inumberenum {...} // 省略代码
}

策略枚举

effectivejava中展示了一种策略枚举。这种枚举通过枚举嵌套枚举的方式，将枚举常量分类处理。

这种做法虽然没有switch语句简洁，但是更加安全、灵活。

例：effectviejava中的策略枚举范例

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);
  }

  // 策略枚举
  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);
    }
  }
}

测试

system.out.println("时薪100的人在周五工作8小时的收入：" + payrollday.friday.pay(8.0, 100));
system.out.println("时薪100的人在周六工作8小时的收入：" + payrollday.saturday.pay(8.0, 100));

enumset和enummap

java中提供了两个方便操作enum的工具类——enumset和enummap。

enumset 是枚举类型的高性能set实现。它要求放入它的枚举常量必须属于同一枚举类型。

enummap 是专门为枚举类型量身定做的map实现。虽然使用其它的map实现（如hashmap）也能完成枚举类型实例到值得映射，但是使用enummap会更加高效：它只能接收同一枚举类型的实例作为键值，并且由于枚举类型实例的数量相对固定并且有限，所以enummap使用数组来存放与枚举类型对应的值。这使得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, "红灯");
errmap.put(statemachine.signal.yellow, "黄灯");
errmap.put(statemachine.signal.green, "绿灯");
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());
}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持移动技术网。

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