[转载] Java中枚举类型的使用 - enum
本文转载自博客 - Java枚举类型, 博主对原文内容及结构作了一定的修改.
修改时参考到的文章: 深入理解Java枚举类型(enum).
1 枚举类的编译特性
从JDK 5开始, Java中多了一个关键字 —— enum: 可以将一组具有名称的值(包括String、Integer等)的有限集合创建为一种新的类型, 而这些具名的值可以作为常规的程序组件使用.
这些具名的值称为枚举值, 这种新的类型称为枚举类型.
1.1 枚举类演示
下面是一个简单的表示星期几的枚举类:
enum Day {
// 结尾处可以不用“;”, 但若有其他方法, 必须通过“;”结束枚举实例的声明
SUNDAY, MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY
}
创建enum时, 编译器会自动为enum类添加一些特性, 比如:
a) 创建
toString()方法: 以便显示某个枚举实例的名字;
b) 创建name()方法: 获取枚举类型中某个实例的名称;
c) 创建ordinal()方法: 表示某个特定枚举常量的申明顺序, 从0开始;
d) 创建values()方法: 按照枚举常量的申明顺序产生这些常量构成的数组…...
关于这些特性, 编写测试方法如下:
public class EnumTest {
public static void main(String[] args) {
// 获取枚举类型的父类型
System.out.println(Day.class.getSuperclass());
// 遍历枚举类型中的值
for (Day day : Day.values()) {
System.out.println(day.name() + ", ordinal: " + day.ordinal());
}
}
}
程序的输出结果是:
class java.lang.Enum // 所有enum的父类都是它
SUNDAY, ordinal: 0 // ordinal()方法从0开始计数
MONDAY, ordinal: 1
TUESDAY, ordinal: 2
WEDNESDAY, ordinal: 3
THURSDAY, ordinal: 4
FRIDAY, ordinal: 5
SATURDAY, ordinal: 6
从输出结果可以看到: 枚举类型Day的父类是java.lang.Enum——我们的代码中并没有指明extends动作, 所以这是由编译器完成的.
1.2 反编译查看编译器的操作
(1) 利用javac编译EnumTest.java文件后, 会生成Day.class和EnumTest.class文件, 这里的Day.class就是枚举类型 —— 使用关键字enum定义枚举类型并编译后, 编译器会自动生成一个与枚举相关的类;
(2) 反编译查看Day.class文件:
// final修饰的类, 不允许再被继承 final class Day extends Enum { // 编译器添加的静态values()方法 public static Day[] values() { return (Day[])$VALUES.clone(); } // 编译器添加的静态valueOf()方法 —— 间接调用了Enum类的valueOf()方法 public static Day valueOf(String s) { return (Day)Enum.valueOf(com/healchow/java/Day, s); } // 私有构造函数, 不允许被外部调用 private Day(String s, int i) { super(s, i); } // 前面定义的7种枚举实例, 都是静态常量 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, 并指定声明的次序 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 }); } }
(3) 编译器生成的静态方法:
①
values(): 获取枚举类中的所有变量, 并作为数组返回;
②valueOf(String name): 与Enum类中的valueOf()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()更简洁: 只需传递一个参数.==> 这两个方法是编译器自动加入的, Enum类中并没有, 所以如果我们将枚举实例向上转型为Enum, 那这两个方法就无法被调用了.
(4) 枚举类不能继承其他任何类:
由于枚举类已经继承了java.lang.Enum(是一个抽象类), 而Java又不支持多继承, 所以enum不能再继承其他的类, 但是能实现接口. —— 这在反编译后的信息中可以看到, 编译器为enum生成的class被final修饰, 也就是不允许被继承.
==> 所以, enum只是看起来像一种新的数据类型, 除了上面讲到的这些特殊的编译行为, 并没有什么特殊的地方.
2 向枚举类中添加方法
除了不能继承一个enum外, 基本上可以把enum当作一个普通的类来处理, 也就是说可以向enum中添加方法, 比如返回其自身描述的方法, 还可以添加main方法.
下面是一个演示enum添加自定义方法和实现接口的示例:
(1) 定义一个对象描述信息的接口:
interface ObjectDescription {
String todo();
}
(2) 创建枚举类:
public enum Signal implements ObjectDescription {
// 结尾处可以不用“;”, 但若有其他方法, 必须通过“;”结束枚举实例的声明
Red("红灯", "敢过去就是6分, 还要罚款哦"),
Yellow("黄灯", "黄灯你也不敢过"),
Green("绿灯", "绿灯也得小心过啊");
// 其他属性、方法都必须定义在枚举实例的声明之后, 否则编译器将报错
private String name;
private String description;
/**
* 构造方法, 对内部变量进行初始化
*/
Signal(String name, String description) {
this.name = name;
this.description = description;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getDescription() {
return description;
}
@Override
public String todo() {
return "Signal类用于表示交通信号灯, [" + this + "] 表示 [" + this.getName() + "]";
}
public static void main(String[] args) {
// 调用实现的接口中的方法
for (Signal signal : Signal.values()) {
System.out.println(signal.todo());
}
// 调用自定义的方法
for (Signal signal : Signal.values()) {
System.out.println(signal.getName() + ": " + signal.getDescription());
}
}
}
(3) 运行结果如下:
Signal类用于表示交通信号灯, [Red] 表示 [红灯]
Signal类用于表示交通信号灯, [Yellow] 表示 [黄灯]
Signal类用于表示交通信号灯, [Green] 表示 [绿灯]
红灯: 敢过去就是6分, 还要罚款哦
黄灯: 黄灯你也不敢过
绿灯: 绿灯也得小心过啊
使用注意事项:
a) 如果要自定义方法, 就必须在enum实例序列的最后添加一个分号, 同时Java要求必须先定义enum实例, 否则编译时会报错.
b)enum的构造器只能是private, 它只能在enum内部被用来创建enum实例, 一旦enum定义结束, 编译器就不允许再使用其构造器来创建任何实例了.
3 枚举类中使用抽象方法
与常规抽象类一样, 枚举类允许我们为其定义抽象方法, 然后灵每个枚举实例都实现该方法, 以便产生不同的行为方式.
注意:
abstract关键字对于枚举类来说并不是必须的.
public enum EnumTest {
// 枚举实例的声明必须在最前
FIRST {
// 实现抽象方法
@Override
public String getInfo() {
return "FIRST TIME";
}
},
SECOND {
// 实现抽象方法
@Override
public String getInfo() {
return "SECOND TIME";
}
}
; // 如果之后还有其他成员, 就必须用“;”结束
/**
* 定义抽象方法
* @return
*/
public abstract String getInfo();
// 测试
public static void main(String[] args) {
System.out.println("First: " + EnumTest.FIRST.getInfo()); // First: FIRST TIME
System.out.println("Second: " + EnumTest.SECOND.getInfo()); // Second: SECOND TIME
}
}
上述方式为每个枚举实例定义了不同的行为.
我们可能注意到, 枚举类的实例似乎表现出了多态的特性, 可惜的是枚举类型的实例终究不能作为类型传递使用, 就像下面的使用方式, 是不能通过编译器的检查的:
// 无法通过编译, 毕竟EnumTest.FIRST是个实例对象
public void text(EnumTest.FIRST instance){ }
4 接口内部创建枚举
无法使用继承限制了枚举的使用, 比如需要用enum表示食物, 但同时需要区分水果、点心等类型, 这个时候就没不够灵活了.
我们通过在一个接口内部创建实现该接口的枚举, 从而达到对元素进行分类组织的目的:
public interface Food {
/**
* 开胃菜
*/
enum Appetizer implements Food {
// 结尾处可以不用“;”, 但若有其他方法, 必须通过“;”结束枚举实例的声明
SALAD, SOUP, SPRING_ROLLS
}
/**
* 主菜
*/
enum MainCourse implements Food {
RICE, NOODLES, VINDALOO, BEEF
}
/**
* 甜品
*/
enum Dessert implements Food {
TIRAMISU, ICE_CREAM, BISCUIT, FRUIT
}
/**
* 咖啡
*/
enum Coffee implements Food {
BLACK_COFFEE, DECAF_COFFEE, LATTE
}
}
对enum而言, 实现接口是使其子类化的唯一方法.
通过上面的形式, 成功地完成了对不同食物的分组, 并且它们都是Food.
5 枚举类中使用枚举
下面是一个枚举的随机选择器, 是一个工具类:
public class Enums {
private static Random rand = new Random(47);
public static <T extends Enum<T>> T random(Class<T> enumClazz) {
return random(enumClazz.getEnumConstants());
}
public static <T> T random(T[] values) {
return values[rand.nextInt(values.length)];
}
}
结合工具类及上面Food接口的内容, 下面通过枚举的枚举实现一个产生随机菜单的例子:
public enum Course {
// 结尾处可以不用“;”, 但若有其他方法, 必须通过“;”结束枚举实例的声明
APPETIZER(Food.Appetizer.class),
MAINCOURSE(Food.MainCourse.class),
DESSERT(Food.Dessert.class),
COFFEE(Food.Coffee.class);
// 其他属性、方法都必须定义在枚举实例的声明之后, 否则编译器将报错
private Food[] values;
Course(Class<? extends Food> kind) {
// 返回枚举中所有的元素, 及所有实例构成的数组, 如果kind不是枚举返回null
values = kind.getEnumConstants();
}
public Food randomSelection() {
return Enums.random(values);
}
public static void main(String[] args) {
// 产生5份随机菜单
for (int i = 0; i < 5; i++) {
for (Course c : Course.values()) {
Food food = c.randomSelection();
System.out.println(food + " ");
}
System.out.println("---------------");
}
}
}
6 扩展: 验证values()不是通过父类继承的
下面的代码用来验证values()方法是enum自身的, 而不是继承自父类java.lang.Enum的:
public enum Signal implements ObjectDescription {
// 结尾处可以不用“;”, 但若有其他方法, 必须通过“;”结束枚举实例的声明
Red("红灯", "敢过去就是6分, 还要罚款哦"),
Yellow("黄灯", "黄灯你也不敢过"),
Green("绿灯", "绿灯也得小心过啊");
// 其他属性、方法都必须定义在枚举实例的声明之后, 否则编译器将报错
private String name;
private String description;
Signal(String name, String description) {
this.name = name;
this.description = description;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getDescription() {
return description;
}
@Override
public String todo() {
return "Signal类用于表示交通信号灯, [" + this + "] 表示 [" + this.getName() + "]";
}
public static void main(String[] args) {
Set<Method> methodSet = new HashSet<Method>();
// 获取本类的所有方法
Method[] signalMethods = Signal.class.getMethods();
for (Method m : signalMethods) {
methodSet.add(m);
}
// 获取父类中的方法
Method[] superClassMethods = Signal.class.getSuperclass().getMethods();
// 去除本类中继承的父类方法
for (Method m : superClassMethods) {
methodSet.remove(m);
}
// 遍历输出本类中独有的方法
for(Method m : methodSet) {
System.out.println(m);
}
}
}
结果如下, 其中各个字段的含义依次为访问权限 [是否静态] 返回值类型的全限定名称 方法的全限定名称:
public static com.healchow.Signal com.healchow.Signal.valueOf(java.lang.String)
public static com.healchow.Signal[] com.healchow.Signal.values()
public static void com.healchow.Signal.main(java.lang.String[])
public java.lang.String com.healchow.Signal.todo()
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