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🔥Java基础之Java枚举

前言

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絮叨

昨天刚好有遇到一个枚举的小问题,然后发现自己并不是那么熟悉它,然后在开发中,枚举用的特别多,所以有了今天的文章。

什么是枚举

Java中的枚举是一种类型,顾名思义:就是一个一个列举出来。所以它一般都是表示一个有限的集合类型,它是一种类型,在维基百科中给出的定义是:

在数学和计算机科学理论中,一个集的枚举是列出某些有穷序列集的所有成员的程序,或者是一种特定类型对象的计数。这两种类型经常(但不总是)重叠.。枚举是一个被命名的整型常数的集合,枚举在日常生活中很常见,例如表示星期的SUNDAY、MONDAY、TUESDAY、WEDNESDAY、THURSDAY、FRIDAY、SATURDAY就是一个枚举。

出现的原因

在Java5之前,其实是没有enum的,所以先来看一下Java5之前对于枚举的使用场景该怎么解决?这里我看到了一片关于在Java 1.4之前的枚举的设计方案:

public class Season {
    public static final int SPRING = 1;
    public static final int SUMMER = 2;
    public static final int AUTUMN = 3;
    public static final int WINTER = 4;
}
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这种方法称作int枚举模式。可这种模式有什么问题呢?通常我们写出来的代码都会考虑它的安全性、易用性和可读性。 首先我们来考虑一下它的类型安全性。当然这种模式不是类型安全的。比如说我们设计一个函数,要求传入春夏秋冬的某个值。但是使用int类型,我们无法保证传入的值为合法。代码如下所示:

private String getChineseSeason(int season){
        StringBuffer result = new StringBuffer();
        switch(season){
            case Season.SPRING :
                result.append("春天");
                break;
            case Season.SUMMER :
                result.append("夏天");
                break;
            case Season.AUTUMN :
                result.append("秋天");
                break;
            case Season.WINTER :
                result.append("冬天");
                break;
            default :
                result.append("地球没有的季节");
                break;
        }
        return result.toString();
    }
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因为我们传值的时候,可能会传其他的类型,就可能导致走default,所以这个并不能在源头上解决类型安全问题。

接下来我们来考虑一下这种模式的可读性。使用枚举的大多数场合,我都需要方便得到枚举类型的字符串表达式。如果将int枚举常量打印出来,我们所见到的就是一组数字,这是没什么太大的用处。我们可能会想到使用String常量代替int常量。虽然它为这些常量提供了可打印的字符串,但是它会导致性能问题,因为它依赖于字符串的比较操作,所以这种模式也是我们不期望的。 从类型安全性和程序可读性两方面考虑,int和String枚举模式的缺点就显露出来了。幸运的是,从Java1.5发行版本开始,就提出了另一种可以替代的解决方案,可以避免int和String枚举模式的缺点,并提供了许多额外的好处。那就是枚举类型(enum type)。

枚举定义

枚举类型(enum type)是指由一组固定的常量组成合法的类型。Java中由关键字enum来定义一个枚举类型。下面就是java枚举类型的定义。

public enum Season {
    SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINER;
}
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Java定义枚举类型的语句很简约。它有以下特点:

  • 使用关键字enum
  • 类型名称,比如这里的Season
  • 一串允许的值,比如上面定义的春夏秋冬四季
  • 枚举可以单独定义在一个文件中,也可以嵌在其它Java类中
  • 枚举可以实现一个或多个接口(Interface)
  • 可以定义新的变量和方法

重写上面的枚举方式

下面是一个很规范的枚举类型

public enum Season {
    SPRING(1), SUMMER(2), AUTUMN(3), WINTER(4);

    private int code;
    private Season(int code){
        this.code = code;
    }

    public int getCode(){
        return code;
    }
}
public class UseSeason {
    /**
     * 将英文的季节转换成中文季节
     * @param season
     * @return
     */
    public 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 AUTUMN :
                result.append("[中文:秋天,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 WINTER :
                result.append("[中文:冬天,枚举常量:" + season.name() + ",数据:" + season.getCode() + "]");
                break;
            default :
                result.append("地球没有的季节 " + season.name());
                break;
        }
        return result.toString();
    }

    public void doSomething(){
        for(Season s : Season.values()){
            System.out.println(getChineseSeason(s));//这是正常的场景
        }
        //System.out.println(getChineseSeason(5));
        //此处已经是编译不通过了,这就保证了类型安全
    }

    public static void main(String[] arg){
        UseSeason useSeason = new UseSeason();
        useSeason.doSomething();
    }
}
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Enum类的常用方法

方法名称 描述
values() 以数组形式返回枚举类型的所有成员
valueOf() 将普通字符串转换为枚举实例
compareTo() 比较两个枚举成员在定义时的顺序
ordinal() 获取枚举成员的索引位置

values() 方法

通过调用枚举类型实例的 values() 方法可以将枚举的所有成员以数组形式返回,也可以通过该方法获取枚举类型的成员。

下面的示例创建一个包含 3 个成员的枚举类型 Signal,然后调用 values() 方法输出这些成员。


public enum Signal {
    
        //定义一个枚举类型
        GREEN,YELLOW,RED;

    public static void main(String[] args)
    {
        for(int i=0;i<Signal.values().length;i++)
        {
            System.out.println("枚举成员:"+Signal.values()[i]);
        }
    }

}

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结果

//枚举成员:GREEN
//枚举成员:YELLOW
//枚举成员:RED
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valueOf方法

通过字符串获取单个枚举对象


public enum Signal {

        //定义一个枚举类型
        GREEN,YELLOW,RED;

        public static void main(String[] args)
        {
            Signal green = Signal.valueOf("GREEN");
            System.out.println(green);
        }

}
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结果

//GREEN

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ordinal() 方法

通过调用枚举类型实例的 ordinal() 方法可以获取一个成员在枚举中的索引位置。下面的示例创建一个包含 3 个成员的枚举类型 Signal,然后调用 ordinal() 方法输出成员及对应索引位置。

public class TestEnum1
{
    enum Signal
    {
        //定义一个枚举类型
        GREEN,YELLOW,RED;
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        for(int i=0;i<Signal.values().length;i++)
        {
            System.out.println("索引"+Signal.values()[i].ordinal()+",值:"+Signal.values()[i]);
        }
    }
}
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结果

//索引0,值:GREEN
//索引1,值:YELLOW
//索引2,值:RED
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枚举实现单例

使用枚举实现单例的方法虽然还没有广泛采用,但是单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。

单例的饿汉式

package com.atguigu.ct.producer.controller;
//final 不允许被继承
public final class HungerSingleton {

private static HungerSingleton instance=new HungerSingleton();
    //私有构造函数不允许外部new
    private HungerSingleton(){
    }
        //提供一个方法给外部调用
    public static HungerSingleton getInstance(){
        return instance;
    }

}
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懒汉式的单例

package com.atguigu.ct.producer.controller;
//final 不能被继承
public final class DoubleCheckedSingleton {
    //定义实例但是不直接初始化,volatile禁止重排序操作,避免空指针异常
    private static DoubleCheckedSingleton instance=new DoubleCheckedSingleton();

    //私有构造函数不允许外部new
    private DoubleCheckedSingleton(){
    }

        //对外提供的方法用来获取单例对象
    public static DoubleCheckedSingleton getInstance(){
        if(null==instance){
            synchronized (DoubleCheckedSingleton.class){
                if (null==instance) {
                    instance = new DoubleCheckedSingleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
    
}

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枚举的单例

package com.atguigu.ct.producer.controller;

public enum EnumSingleton {
    //定义一个单例对象
    INSTANCE;
    //获取单例对象的方法
    public  static EnumSingleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }


}
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再一个需要单例的类里面,定义一个静态枚举类,来实现枚举的单例

看上面三个方式,光看代码就知道单例的模式是最简单的,因为单例本身就是私有构造的,所以建议大家以后用枚举来实现单例

面试问题

枚举允许继承类吗?

枚举不允许继承类。Jvm在生成枚举时已经继承了Enum类,由于Java语言是单继承,不支持再继承额外的类(唯一的继承名额被Jvm用了)。

枚举可以用等号比较吗?

枚举可以用等号比较。Jvm会为每个枚举实例对应生成一个类对象,这个类对象是用public static final修饰的,在static代码块中初始化,是一个单例。

枚举可以被人家继承吗

不可以继承枚举。因为Jvm在生成枚举类时,将它声明为final。

结尾

枚举其实也就那么多了,定义常量的话用枚举确实是优雅很多,大家在项目中记得多使用哈

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