Java枚舉類的語(yǔ)法和具體使用方法

本篇內(nèi)容介紹了“Java枚舉類的語(yǔ)法和具體使用方法”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

初探枚舉類

在程序設(shè)計(jì)中，有時(shí)會(huì)用到由若干個(gè)有限數(shù)據(jù)元素組成的集合，如一周內(nèi)的星期一到星期日七個(gè)數(shù)據(jù)元素組成的集合，由三種顏色紅、黃、綠組成的集合，一個(gè)工作班組內(nèi)十個(gè)職工組成的集合等等，程序中某個(gè)變量取值僅限于集合中的元素。此時(shí)，可將這些數(shù)據(jù)集合定義為枚舉類型。

因此，枚舉類型是某類數(shù)據(jù)可能取值的集合，如一周內(nèi)星期可能取值的集合為： ??{ Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat} ??該集合可定義為描述星期的枚舉類型，該枚舉類型共有七個(gè)元素，因而用枚舉類型定義的枚舉變量只能取集合中的某一元素值。由于枚舉類型是導(dǎo)出數(shù)據(jù)類型，因此，必須先定義枚舉類型，然后再用枚舉類型定義枚舉型變量。 ?

enum <枚舉類型名> 
&emsp;&emsp;{ <枚舉元素表> };
&emsp;&emsp;
&emsp;&emsp;其中：關(guān)鍵詞enum表示定義的是枚舉類型，枚舉類型名由標(biāo)識(shí)符組成，而枚舉元素表由枚舉元素或枚舉常量組成。例如： 
&emsp;&emsp;
enum weekdays 
&emsp;&emsp;{ Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat };
&emsp;&emsp;定義了一個(gè)名為 weekdays的枚舉類型，它包含七個(gè)元素：Sun、Mon、Tue、Wed、Thu、Fri、Sat。
&emsp;&emsp;

在編譯器編譯程序時(shí)，給枚舉類型中的每一個(gè)元素指定一個(gè)整型常量值(也稱為序號(hào)值)。若枚舉類型定義中沒有指定元素的整型常量值，則整型常量值從0開始依次遞增，因此，weekdays枚舉類型的七個(gè)元素Sun、Mon、Tue、Wed、Thu、Fri、Sat對(duì)應(yīng)的整型常量值分別為0、1、2、3、4、5、6。 ??注意：在定義枚舉類型時(shí)，也可指定元素對(duì)應(yīng)的整型常量值。

例如，描述邏輯值集合{TRUE、FALSE}的枚舉類型boolean可定義如下：
enum boolean 
  { TRUE=1 ,FALSE=0 };
該定義規(guī)定：TRUE的值為1，而FALSE的值為0。
  
而描述顏色集合{red,blue,green,black,white,yellow}的枚舉類型colors可定義如下：
enum colors 
  {red=5,blue=1,green,black,white,yellow};
  該定義規(guī)定red為5 ，blue為1，其后元素值從2 開始遞增加1。green、black、white、yellow的值依次為2、3、4、5。
  

??此時(shí)，整數(shù)5將用于表示二種顏色red與yellow。通常兩個(gè)不同元素取相同的整數(shù)值是沒有意義的。枚舉類型的定義只是定義了一個(gè)新的數(shù)據(jù)類型，只有用枚舉類型定義枚舉變量才能使用這種數(shù)據(jù)類型。

枚舉類-語(yǔ)法

enum 與 class、interface 具有相同地位； 可以繼承多個(gè)接口； 可以擁有構(gòu)造器、成員方法、成員變量； 1.2 枚舉類與普通類不同之處

默認(rèn)繼承 java.lang.Enum 類，所以不能繼承其他父類；其中 java.lang.Enum 類實(shí)現(xiàn)了 java.lang.Serializable 和 java.lang.Comparable 接口；

使用 enum 定義，默認(rèn)使用 final 修飾，因此不能派生子類；

構(gòu)造器默認(rèn)使用 private 修飾，且只能使用 private 修飾；

枚舉類所有實(shí)例必須在第一行給出，默認(rèn)添加 public static final 修飾，否則無(wú)法產(chǎn)生實(shí)例；

枚舉類的具體使用

這部分內(nèi)容參考https://blog.csdn.net/qq_27093465/article/details/52180865

常量

public class 常量 {
}
enum Color {
    Red, Green, Blue, Yellow
}

switch

JDK1.6之前的switch語(yǔ)句只支持int,char,enum類型，使用枚舉，能讓我們的代碼可讀性更強(qiáng)。

public static void showColor(Color color) {
        switch (color) {
            case Red:
                System.out.println(color);
                break;
            case Blue:
                System.out.println(color);
                break;
            case Yellow:
                System.out.println(color);
                break;
            case Green:
                System.out.println(color);
                break;
        }
    }

向枚舉中添加新方法

如果打算自定義自己的方法，那么必須在enum實(shí)例序列的最后添加一個(gè)分號(hào)。而且 Java 要求必須先定義 enum 實(shí)例。

enum Color {
    //每個(gè)顏色都是枚舉類的一個(gè)實(shí)例，并且構(gòu)造方法要和枚舉類的格式相符合。
    //如果實(shí)例后面有其他內(nèi)容，實(shí)例序列結(jié)束時(shí)要加分號(hào)。
    Red("紅色", 1), Green("綠色", 2), Blue("藍(lán)色", 3), Yellow("黃色", 4);
    String name;
    int index;
    Color(String name, int index) {
        this.name = name;
        this.index = index;
    }
    public void showAllColors() {
        //values是Color實(shí)例的數(shù)組，在通過index和name可以獲取對(duì)應(yīng)的值。
        for (Color color : Color.values()) {
            System.out.println(color.index + ":" + color.name);
        }
    }
}

覆蓋枚舉的方法

所有枚舉類都繼承自Enum類，所以可以重寫該類的方法 下面給出一個(gè)toString()方法覆蓋的例子。

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

實(shí)現(xiàn)接口

所有的枚舉都繼承自java.lang.Enum類。由于Java 不支持多繼承，所以枚舉對(duì)象不能再繼承其他類。

enum Color implements Print{
    @Override
    public void print() {
        System.out.println(this.name);
    }
}

使用接口組織枚舉

搞個(gè)實(shí)現(xiàn)接口，來(lái)組織枚舉，簡(jiǎn)單講，就是分類吧。如果大量使用枚舉的話，這么干，在寫代碼的時(shí)候，就很方便調(diào)用啦。

public class 用接口組織枚舉 {
    public static void main(String[] args) {
        Food cf = chineseFood.dumpling;
        Food jf = Food.JapaneseFood.fishpiece;
        for (Food food : chineseFood.values()) {
            System.out.println(food);
        }
        for (Food food : Food.JapaneseFood.values()) {
            System.out.println(food);
        }
    }
}
interface Food {
    enum JapaneseFood implements Food {
        suse, fishpiece
    }
}
enum chineseFood implements Food {
    dumpling, tofu
}

枚舉類集合

java.util.EnumSet和java.util.EnumMap是兩個(gè)枚舉集合。EnumSet保證集合中的元素不重復(fù)；EnumMap中的 key是enum類型，而value則可以是任意類型。

EnumSet在JDK中沒有找到實(shí)現(xiàn)類，這里寫一個(gè)EnumMap的例子

public class 枚舉類集合 {
    public static void main(String[] args) {
        EnumMap<Color, String> map = new EnumMap<Color, String>(Color.class);
        map.put(Color.Blue, "Blue");
        map.put(Color.Yellow, "Yellow");
        map.put(Color.Red, "Red");
        System.out.println(map.get(Color.Red));
    }
}

使用枚舉類的注意事項(xiàng)

cdn.xitu.io/2019/4/7/169f6cd0645e7113?w=1144&h=154&f=png&s=81857">

枚舉類型對(duì)象之間的值比較，是可以使用==，直接來(lái)比較值，是否相等的，不是必須使用equals方法的喲。

因?yàn)槊杜e類Enum已經(jīng)重寫了equals方法

/**
 * Returns true if the specified object is equal to this
 * enum constant.
 *
 * @param other the object to be compared for equality with this object.
 * @return  true if the specified object is equal to this
 *          enum constant.
 */
public final boolean equals(Object other) {
    return this==other;
}

枚舉類的底層原理

這部分參考https://blog.csdn.net/mhmyqn/article/details/48087247

Java從JDK1.5開始支持枚舉，也就是說，Java一開始是不支持枚舉的，就像泛型一樣，都是JDK1.5才加入的新特性。通常一個(gè)特性如果在一開始沒有提供，在語(yǔ)言發(fā)展后期才添加，會(huì)遇到一個(gè)問題，就是向后兼容性的問題。

像Java在1.5中引入的很多特性，為了向后兼容，編譯器會(huì)幫我們寫的源代碼做很多事情，比如泛型為什么會(huì)擦除類型，為什么會(huì)生成橋接方法，foreach迭代，自動(dòng)裝箱/拆箱等，這有個(gè)術(shù)語(yǔ)叫“語(yǔ)法糖”，而編譯器的特殊處理叫“解語(yǔ)法糖”。那么像枚舉也是在JDK1.5中才引入的，又是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？

Java在1.5中添加了java.lang.Enum抽象類，它是所有枚舉類型基類。提供了一些基礎(chǔ)屬性和基礎(chǔ)方法。同時(shí)，對(duì)把枚舉用作Set和Map也提供了支持，即java.util.EnumSet和java.util.EnumMap。

接下來(lái)定義一個(gè)簡(jiǎn)單的枚舉類

public enum Day {
    MONDAY {
        @Override
        void say() {
            System.out.println("MONDAY");
        }
    }
    , TUESDAY {
        @Override
        void say() {
            System.out.println("TUESDAY");
        }
    }, FRIDAY("work"){
        @Override
        void say() {
            System.out.println("FRIDAY");
        }
    }, SUNDAY("free"){
        @Override
        void say() {
            System.out.println("SUNDAY");
        }
    };
    String work;
    //沒有構(gòu)造參數(shù)時(shí)，每個(gè)實(shí)例可以看做常量。
    //使用構(gòu)造參數(shù)時(shí)，每個(gè)實(shí)例都會(huì)變得不一樣，可以看做不同的類型，所以編譯后會(huì)生成實(shí)例個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)的class。
    private Day(String work) {
        this.work = work;
    }
    private Day() {
    }
    //枚舉實(shí)例必須實(shí)現(xiàn)枚舉類中的抽象方法
    abstract void say ();
}

反編譯結(jié)果

D:\MyTech\out\production\MyTech\com\javase\枚舉類>javap Day.class
Compiled from "Day.java"
public abstract class com.javase.枚舉類.Day extends java.lang.Enum<com.javase.枚舉類.Day> {
  public static final com.javase.枚舉類.Day MONDAY;
  public static final com.javase.枚舉類.Day TUESDAY;
  public static final com.javase.枚舉類.Day FRIDAY;
  public static final com.javase.枚舉類.Day SUNDAY;
  java.lang.String work;
  public static com.javase.枚舉類.Day[] values();
  public static com.javase.枚舉類.Day valueOf(java.lang.String);
  abstract void say();
  com.javase.枚舉類.Day(java.lang.String, int, com.javase.枚舉類.Day$1);
  com.javase.枚舉類.Day(java.lang.String, int, java.lang.String, com.javase.枚舉類.Day$1);
  static {};
}

可以看到，一個(gè)枚舉在經(jīng)過編譯器編譯過后，變成了一個(gè)抽象類，它繼承了java.lang.Enum；而枚舉中定義的枚舉常量，變成了相應(yīng)的public static final屬性，而且其類型就抽象類的類型，名字就是枚舉常量的名字.

同時(shí)我們可以在Operator.class的相同路徑下看到四個(gè)內(nèi)部類的.class文件com/mikan/Day$1.class、com/mikan/Day$2.class、com/mikan/Day$3.class、com/mikan/Day$4.class，也就是說這四個(gè)命名字段分別使用了內(nèi)部類來(lái)實(shí)現(xiàn)的；同時(shí)添加了兩個(gè)方法values()和valueOf(String)；我們定義的構(gòu)造方法本來(lái)只有一個(gè)參數(shù)，但卻變成了三個(gè)參數(shù)；同時(shí)還生成了一個(gè)靜態(tài)代碼塊。這些具體的內(nèi)容接下來(lái)仔細(xì)看看。

下面分析一下字節(jié)碼中的各部分，其中：

InnerClasses:
     static #23; //class com/javase/枚舉類/Day$4
     static #18; //class com/javase/枚舉類/Day$3
     static #14; //class com/javase/枚舉類/Day$2
     static #10; //class com/javase/枚舉類/Day$1

從中可以看到它有4個(gè)內(nèi)部類，這四個(gè)內(nèi)部類的詳細(xì)信息后面會(huì)分析。

static {};
    descriptor: ()V
    flags: ACC_STATIC
    Code:
      stack=5, locals=0, args_size=0
         0: new           #10                 // class com/javase/枚舉類/Day$1
         3: dup
         4: ldc           #11                 // String MONDAY
         6: iconst_0
         7: invokespecial #12                 // Method com/javase/枚舉類/Day$1."<init>":(Ljava/lang/String;I)V
        10: putstatic     #13                 // Field MONDAY:Lcom/javase/枚舉類/Day;
        13: new           #14                 // class com/javase/枚舉類/Day$2
        16: dup
        17: ldc           #15                 // String TUESDAY
        19: iconst_1
        20: invokespecial #16                 // Method com/javase/枚舉類/Day$2."<init>":(Ljava/lang/String;I)V
        //后面類似，這里省略
}

其實(shí)編譯器生成的這個(gè)靜態(tài)代碼塊做了如下工作：分別設(shè)置生成的四個(gè)公共靜態(tài)常量字段的值，同時(shí)編譯器還生成了一個(gè)靜態(tài)字段$VALUES，保存的是枚舉類型定義的所有枚舉常量 編譯器添加的values方法：

public static com.javase.Day[] values();  
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC  
  Code:  
    stack=1, locals=0, args_size=0  
       0: getstatic     #2                  // Field $VALUES:[Lcom/javase/Day;  
       3: invokevirtual #3                  // Method "[Lcom/mikan/Day;".clone:()Ljava/lang/Object;  
       6: checkcast     #4                  // class "[Lcom/javase/Day;"  
       9: areturn  
這個(gè)方法是一個(gè)公共的靜態(tài)方法，所以我們可以直接調(diào)用該方法（Day.values()）,返回這個(gè)枚舉值的數(shù)組，另外，這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)是，克隆在靜態(tài)代碼塊中初始化的$VALUES字段的值，并把類型強(qiáng)轉(zhuǎn)成Day[]類型返回。

造方法為什么增加了兩個(gè)參數(shù)？

有一個(gè)問題，構(gòu)造方法我們明明只定義了一個(gè)參數(shù)，為什么生成的構(gòu)造方法是三個(gè)參數(shù)呢？

從Enum類中我們可以看到，為每個(gè)枚舉都定義了兩個(gè)屬性，name和ordinal，name表示我們定義的枚舉常量的名稱，如FRIDAY、TUESDAY，而ordinal是一個(gè)順序號(hào)，根據(jù)定義的順序分別賦予一個(gè)整形值，從0開始。在枚舉常量初始化時(shí)，會(huì)自動(dòng)為初始化這兩個(gè)字段，設(shè)置相應(yīng)的值，所以才在構(gòu)造方法中添加了兩個(gè)參數(shù)。即：
另外三個(gè)枚舉常量生成的內(nèi)部類基本上差不多，這里就不重復(fù)說明了。

我們可以從Enum類的代碼中看到，定義的name和ordinal屬性都是final的，而且大部分方法也都是final的，特別是clone、readObject、writeObject這三個(gè)方法，這三個(gè)方法和枚舉通過靜態(tài)代碼塊來(lái)進(jìn)行初始化一起。

它保證了枚舉類型的不可變性，不能通過克隆，不能通過序列化和反序列化來(lái)復(fù)制枚舉，這能保證一個(gè)枚舉常量只是一個(gè)實(shí)例，即是單例的，所以在effective java中推薦使用枚舉來(lái)實(shí)現(xiàn)單例。

總結(jié)

枚舉本質(zhì)上是通過普通的類來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只是編譯器為我們進(jìn)行了處理。每個(gè)枚舉類型都繼承自java.lang.Enum，并自動(dòng)添加了values和valueOf方法。

而每個(gè)枚舉常量是一個(gè)靜態(tài)常量字段，使用內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)，該內(nèi)部類繼承了枚舉類。所有枚舉常量都通過靜態(tài)代碼塊來(lái)進(jìn)行初始化，即在類加載期間就初始化。

另外通過把clone、readObject、writeObject這三個(gè)方法定義為final的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)是拋出相應(yīng)的異常。這樣保證了每個(gè)枚舉類型及枚舉常量都是不可變的?？梢岳妹杜e的這兩個(gè)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)線程安全的單例。

“Java枚舉類的語(yǔ)法和具體使用方法”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！