JavaSE进阶之(十六)枚举
十六、枚举
- 16.1 背景
- 16.2 枚举类型
- 16.3 EnumSet 和 EnumMap
- 01、EnumSet
- 02、EnumMap
16.1 背景
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 int 类型的常量,常常用的就是:
public static final int SPRING = 1;
public static final int SUMMER = 2;
public static final int AUTUMN = 3;
public static final int WINTER = 4;
看似这样写是没有问题的,但是我们写代码的时候通常都会考虑到它的安全性、易用性和可读性。
首先是安全性。
显然,这种模式并不是安全的。就拿上面的例子来说,我们根本无法保证传入值的合法性,在编译期和运行期不知道可能会出现什么情况,这就不符合 Java 程序的类型安全了。
其次是可读性。
使用枚举类型的大多数场合都是为了方便得到枚举类型的描述(也就是字符串表达式),如果我们只是单一的打印出来这一组数字,也没有太大的用处。这时如果使用 String 来替代 int 作为常量,也不是不可以的,但是可能会导致性能问题,因为它依赖于字符串的比较操作。
从类型安全和程序可读性两方面考虑,int 和 String 枚举模式的缺点就暴露出来了。这时就引入了一个新的解决方案,就是枚举类型(enum type)
。
16.2 枚举类型
枚举(enum)是 Java 1.5 时引入的关键字,它标识一种特殊类型的类,继承自 java.lang.Enum,由一组固定的常量组成合法的类型。
新建一个枚举类 Season.java:
/**
* 季节枚举类
*
* @author qiaohaojie
* @date 2023/3/22 14:07
*/
public enum Season {
SPRING(1),
SUMMER(2),
AUTUMN(3),
WINTER(4);
private int code;
Season(int code) {
this.code = code;
}
public int getCode() {
return code;
}
}
其实在这个类中,我们并没有看到有继承关系的,来扒一下反编译后的字节码:
public final class Season extends Enum
{
public static Season [] values()
{
return (Season [])$VALUES.clone();
}
public static Season valueOf(String name)
{
return (Season )Enum.valueOf(com/qhj/enumtype/Season, name);
}
private Season(String s, int i)
{
super(s, i);
}
public static final int SPRING;
public static final int SUMMER;
public static final int AUTUMN;
public static final int WINTER;
private static final Season $VALUES[];
static
{
SPRING= new Season ("SPRING", 0);
SUMMER= new Season ("SUMMER", 1);
AUTUMN= new Season ("AUTUMN", 2);
WINTER= new Season ("WINTER", 3);
$VALUES = (new Season[] {
SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER
});
}
}
Java 编译器帮我们做了很多隐式的工作:
- 要继承 Enum 类;
- 要写构造方法;
- 要声明静态变量和数组;
- 要用 static 块来初始化静态变量和数组;
- 要提供静态方法,比如 values() 和 valueOf(String name)。
作为开发者,我们的代码量减少了,枚举看起来简洁明了。
既然枚举是一种特殊的类,那么它其实是可以定义在一个类的内部的,这样它的作用域就可以限定于这个外部类中使用:
/**
* 枚举定义在外部类中
*
* @author qiaohaojie
* @date 2023/3/22 22:28
*/
public class SeasonClass {
private Season season;
public enum Season {
SPRING(1),
SUMMER(2),
AUTUMN(3),
WINTER(4);
private int code;
Season(int code) {
this.code = code;
}
public int getCode() {
return code;
}
}
public boolean isSeason() {
return getSeason() == Season.AUTUMN;
}
public Season getSeason() {
return season;
}
public void setSeason(Season season) {
this.season = season;
}
}
Season 就相当于 SeasonClass 的内部类。
由于枚举是 final 的,所以可以确保在 Java 虚拟机中仅有一个常量对象,基于这个原因,我们可以使用 “==” 运算符来比较两个枚举是否相等,比如上面的 isSeason() 方法。
至于为什么不用 equals() 方法呢?
-
首先,“==” 运算符比较的时候,如果两个对象都为 null,并不会发生 NullPointerException,而 equals() 方法就会发生。
-
另外,“==” 运算符会在编译时进行检查,如果两侧的类型不匹配,就会提示错误,而 equals() 方法则不会:
另外,枚举还可以用于 switch 语句,和基本数据类型的用法一致:
public static String getChineseSeason(Season season) {
StringBuffer result = new StringBuffer();
switch (season) {
case SPRING:
result.append("[中文:春天,枚举常量:" + season.name() + ",数据:" + season.getCode() + "]");
break;
case SUMMER:
result.append("[中文:夏天,枚举常量:" + season.name() + ",数据:" + season.getCode() + "]");
break;
case AUTUMN:
result.append("[中文:秋天,枚举常量:" + season.name() + ",数据:" + season.getCode() + "]");
break;
case WINTER:
result.append("[中文:冬天,枚举常量:" + season.name() + ",数据:" + season.getCode() + "]");
break;
}
如果枚举中需要包含更多信息的话,可以为其添加一些字段,比如:code、name 等,这时就需要为枚举添加一个带参的构造方法,这样就可以在定义枚举时添加对应的名称了。
16.3 EnumSet 和 EnumMap
01、EnumSet
EnumSet 是一个专门针对枚举类型的 Set 接口的实现类,它是处理枚举类型数据的一把利器,非常高效的。从名字上也可以看得出,EnumSet 不仅和 Set 有关系,也和枚举有关系。
因为 EnumSet 是一个抽象类,所以创建 EnumSet 时不能使用 new 关键字,但是 EnumSet 提供了很多有用的静态工厂方法。
举个例子,我们可以使用 noneOf) 静态工厂方法创建一个空的 Season 类型的 EnumSet;使用 allOf() 静态工厂方法创建一个包含所有 Season 类型的 EnumSet:
/**
* @author qiaohaojie
* @date 2023/3/22 22:41
*/
public class SeasonClassTest {
public static void main(String[] args) {
EnumSet<Season> enumSetNone = EnumSet.noneOf(Season.class);
System.out.println(enumSetNone); // []
EnumSet<Season> enumSetAll = EnumSet.allOf(Season.class);
System.out.println(enumSetAll); // [SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER]
}
}
有了 EnumSet 后,就可以使用 Set 的一些方法了:
02、EnumMap
EnumMap 是一个专门针对枚举类型的 Map 接口的实现类,它可以将枚举常量作为键来使用。EnumMap 的效率甚至比 HashMap 还要高,可以直接通过数组下标(枚举的 ordinal 值)访问到元素。
与 EnumSet 不同的是,EnuMap 不是一个抽象类,所以创建 EnumMap 时可以使用 new 关键字:
/**
* @author qiaohaojie
* @date 2023/3/22 22:41
*/
public class SeasonClassTest {
public static void main(String[] args) {
EnumMap<Season, String> enumMap = new EnumMap<Season, String>(Season.class);
enumMap.put(Season.SPRING, "春天");
enumMap.put(Season.SUMMER, "夏天");
enumMap.put(Season.AUTUMN, "秋天");
enumMap.put(Season.WINTER, "冬天");
System.out.println(enumMap); // {SPRING=春天, SUMMER=夏天, AUTUMN=秋天, WINTER=冬天}
}
}